Dung dịch X gồm KHCO3 aM và Na2CO3 1M. Dung dịch Y gồm H2SO4 0,25M và HCl 1,5M. Nhỏ từ từ đến hết 100 ml dung dịch X vào 100 ml dung dịch Y thấy thoát ra 2,688 lít khí CO2 đktc. Nhỏ từ từ cho đến hết 100 ml dung dịch Y vào 100 ml dung dịch X thu được dung dịch E. Cho dung dịch Ba(OH)2 tới dư vào E, thu được m gam kết tủa. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của a và m lần lượt có thể là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai100 ml dung dịch X chứa HCO3- : 0,1a mol và CO32- : 0,1 mol
100 ml dung dịch Y chứa H+ : 0,2 mol; SO42- : 0,025 mol và Cl- : 0,15 mol
Nhỏ từ từ Y vào X thì 2 phản ứng xảy ra đồng thời theo tỉ lệ số mol
\(\begin{array}{*{20}{l}} {\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}HC{O_3}{{^{ - \;}}_\;}\; + \;\;\;{\rm{ }}{H^ + }\;\;{\rm{ }} \to \;\;{\rm{ }}{H_2}O{\rm{ }} + {\rm{ }}C{O_2}}\\ {\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}x{\rm{ }}mol\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}x\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}x}\\ {\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}C{O_3}{{^{2 - \;}}_\;}\; + \;\;\;{\rm{ }}2{H^ + }\;\;{\rm{ }} \to \;\;{\rm{ }}{H_2}O{\rm{ }} + {\rm{ }}C{O_2}}\\ {\;\;{\rm{ }}\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;y\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}2y\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}y} \end{array}\)
Ta có x + 2y = 0,2 mol và x+ y = nCO2 = 0,12 mol → x = 0,08 mol và y = 0,04 mol
→ 0,1a : 0,1 = 0,04 : 0,08 → a = 0,5 mol
Nhỏ từ từ X vào Y thì
\(\begin{array}{*{20}{l}} {\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}C{O_3}{{^{2 - \;}}_\;}\; + \;\;\;{\rm{ }}{H^ + }\;\;{\rm{ }} \to \;\;\;{\rm{ }}HC{O_3}{{^{ - \;}}_\;}\;}\\ {\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}0,1\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}0,1\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}0,1}\\ {\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}HC{O_3}{{^{ - \;}}_\;}\; + \;\;\;{\rm{ }}{H^ + }\;\;{\rm{ }} \to \;\;{\rm{ }}{H_2}O{\rm{ }} + {\rm{ }}C{O_2}}\\ {\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}0,{\rm{ }}1\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}0,1\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}\\ { \to {\rm{ }}{n_{HCO3}}\; = 0,05{\rm{ }} + {\rm{ }}0,1{\rm{ }}--{\rm{ }}0,1{\rm{ }} = 0,05{\rm{ }}mol} \end{array}\)
→ E có 0,05 mol HCO3-; 0,025 mol SO42-; Cl- : 0,15 mol; Na+: 0,2 mol và K+: 0,05 mol
\(\begin{array}{*{20}{l}} {E{\rm{ }} + {\rm{ }}Ba{{\left( {OH} \right)}_2}\;:{\rm{ }}O{H^ - }\;\;{\rm{ }} + {\rm{ }}HC{O_3}^ - \; \to {\rm{ }}{H_2}O{\rm{ }} + {\rm{ }}C{O_3}^{2 - }}\\ {\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}B{a^{ + 2}}\;\;\;{\rm{ }} + {\rm{ }}C{O_3}^{2 - }\; \to {\rm{ }}BaC{O_3}}\\ {\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}0,05\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}0,05}\\ {\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;B{a^{2 + }}\; + {\rm{ }}S{O_4}^{2 - }\; \to {\rm{ }}BaS{O_4}}\\ {\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}0,025\;\;\;\;\;{\rm{ }}0,025} \end{array}\)
→ mkết tủa = 0,05,197 + 0,025.233 = 15,675 gam
