Hấp thụ hết 6,72 lít CO2 (đktc) vào dung dịch có chứa x mol NaOH và y mol Na2CO3 thu được 300 ml dung dịch X. Cho từ từ đến hết 200 ml dung dịch X vào 100 ml dung dịch Y gồm HCl 1,0M và H2SO4 1,0M, thu được 5,376 lít khí. Mặt khác, 100 ml dung dịch X tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu được 7,88 gam kết tủa. Giá trị của (x + y) là
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sainCO2 bđ = 0,3 mol
TN1 : Khi cho 200 ml dung dịch X + 100 ml dung dịch Y
\(\begin{array}{*{20}{l}} {{n_{HCl}}\; = {\rm{ }}{n_{{H_2}S{O_4}}}\; = {\rm{ }}0,1{\rm{ }}mol{\rm{ }} \to {\rm{ }}{n_{{H^ + }}}\; = {\rm{ }}0,3{\rm{ }}mol}\\ {{n_{C{O_2}}}\; = {\rm{ }}0,24{\rm{ }}mol{\rm{ }} > {\rm{ }}\raise.5ex\hbox{$\scriptstyle 1$}\kern-.1em/ \kern-.15em\lower.25ex\hbox{$\scriptstyle 2$} {\rm{ }}{n_{{H^ + }}}\;} \end{array}\)
Nên X chứa CO32- và HCO3-
\(\begin{array}{*{20}{l}} {\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}2{H^ + }\;{\rm{ }} + {\rm{ }}C{O_3}^{2 - }\; \to {\rm{ }}{H_2}O{\rm{ }} + {\rm{ }}C{O_2}}\\ {\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}{H^ + }\;{\rm{ }} + {\rm{ }}HC{O_3}^ - \; \to {\rm{ }}{H_2}O{\rm{ }} + {\rm{ }}C{O_2}} \end{array}\)
Đặt số mol HCO3- và CO32- phản ứng lần lượt là a và b mol
Ta có nH+ = a + 2b = 0,3 mol và nCO2 =a + b = 0,24 mol
→ a = 0,18 mol và b = 0,06 mol → X chứa \(\frac{{CO_3^{2 - }}}{{HCO_3^ - }} = \frac{{0,06}}{{0,18}} = \frac{1}{3}\)
\(\begin{array}{*{20}{l}} {TN2{\rm{ }}:{\rm{ }}B{a^{2 + }}\;{\rm{ }} + {\rm{ }}C{O_3}^{2 - }\;{\rm{ }} \to {\rm{ }}BaC{O_3}}\\ {{n_{CO3}}^{2 - }\; = {\rm{ }}{n_{BaC{O_3}}}\; = {\rm{ }}0,04{\rm{ }}mol} \end{array}\)
→ 300 ml dung dịch X chứa nCO32- = 0,12 mol → nHCO3- = 0,36 mol
Bảo toàn C có
\(\begin{array}{*{20}{l}} {{n_{C{O_3}^{^{2 - }}}}\; + {\rm{ }}{n_{HC{O_3}^ - }}\; = {\rm{ }}{n_{C{O_2}}}\; + {\rm{ }}{n_{N{a_2}C{O_3}}}\; \to {\rm{ }}0,12{\rm{ }} + {\rm{ }}0,36{\rm{ }} = {\rm{ }}0,3{\rm{ }} + {\rm{ }}{n_{N{a_2}C{O_3}}}}\\ { \to {\rm{ }}{n_{N{a_2}C{O_3}}}\; = {\rm{ }}0,48{\rm{ }}--{\rm{ }}0,3{\rm{ }} = 0,18{\rm{ }}mol{\rm{ }} = {\rm{ }}y} \end{array}\)
Bảo toàn điện tích trong dung dịch X có \(\;{n_{N{a^ + }}}\; = {\rm{ }}2{n_{C{O_3}^ + }}\; + {\rm{ }}{n_{HC{O_3}^ - }}\; = {\rm{ }}2.0,12{\rm{ }} + {\rm{ }}0,36{\rm{ }} = {\rm{ }}0,6{\rm{ }}mol\)
Bảo toàn Na có
\(\begin{array}{*{20}{l}} {\;{n_{NaOH}}\; = {\rm{ }}\;{n_{N{a^ + }}} - {\rm{ }}2{n_{N{a_2}C{O_3}}}\; = {\rm{ }}0,6{\rm{ }}--2.{\rm{ }}0,18{\rm{ }} = {\rm{ }}0,24{\rm{ }}mol}\\ { \to {\rm{ }}x{\rm{ }} + {\rm{ }}y{\rm{ }} = {\rm{ }}0,42{\rm{ }}mol} \end{array}\)
