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

A. 0,36

B. 0,39

C. 0,46

D. 0,42

Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án

Môn: Hóa Học Lớp 11

Chủ đề: Carbon - Silicon - Phosphorus

Bài: Hợp chất của cacbon

Lời giải:

Báo sai

n_{CO2 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 CO₃^2-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 CO₃^2- phản ứng lần lượt là a và b mol

Ta có n_H⁺ = a + 2b = 0,3 mol và n_CO2 =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 nCO₃^2- = 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

$\begin{array}{*{20}{l}} {\;{n_{NaOH}}\; = {\rm{ }}\;{n_{N{a^ + }}} - {\rm{ }}2{n_{N{a_2}C{O_3}}}\; = {\rm{ }}0,6{\rm{ }}--2.{\rm{ }}0,18{\rm{ }} = {\rm{ }}0,24{\rm{ }}mol}\\ { \to {\rm{ }}x{\rm{ }} + {\rm{ }}y{\rm{ }} = {\rm{ }}0,42{\rm{ }}mol} \end{array}$