Hỗn hợp X gồm Na và Ba có tỉ lệ mol 1 : 1. Hòa tan một lượng X vào nước được 3,36 lít H2 (đktc) và dung dịch Y. Cho 4,48 lít CO2 hấp thụ hết vào dung dịch Y thì thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐặt số mol mỗi kim loại là x (mol).
\(\begin{array}{*{20}{l}} {Na{\rm{ }} + {\rm{ }}{H_2}O{\rm{ }} \to {\rm{ }}NaOH{\rm{ }} + {\rm{ }}\raise.5ex\hbox{$\scriptstyle 1$}\kern-.1em/ \kern-.15em\lower.25ex\hbox{$\scriptstyle 2$} {\rm{ }}{H_2}}\\ {\;{\rm{ }}x\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\; \to \;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;\;\;x\;{\rm{ }}\; \to {\rm{ }}\;{\rm{ }}0,5x}\\ {Ba{\rm{ }} + {\rm{ }}2{H_2}O{\rm{ }} \to {\rm{ }}Ba{{\left( {OH} \right)}_2}\; + {\rm{ }}{H_2}}\\ {\;{\rm{ }}x\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\; \to \;\;\;\;\;\;\;\;x{\rm{ }} \to {\rm{ }}\;\;\;\;{\rm{ }}\;\;x}\\ { = > {\rm{ }}{n_{H2}}\; = {\rm{ }}0,5x{\rm{ }} + {\rm{ }}x{\rm{ }} = {\rm{ }}0,15{\rm{ }} = > {\rm{ }}x{\rm{ }} = {\rm{ }}0,1{\rm{ }}mol}\\ { = > {\rm{ }}{n_{OH - }}\; = {\rm{ }}x{\rm{ }} + {\rm{ }}2x{\rm{ }} = {\rm{ }}0,3{\rm{ }}mol} \end{array}\)
Hấp thụ 0,2 mol CO2 vào {0,3 mol OH-; 0,1 mol Ba2+; Na+}:
Ta thấy: nOH- : nCO2 = 0,3 : 0,2 = 1,5
⇒ Phản ứng tạo CO32- (a mol) và HCO3- (b mol)
\(\begin{array}{*{20}{l}} {C{O_2}\; + {\rm{ }}2O{H^ - }\; \to {\rm{ }}C{O_3}^{2 - }\; + {\rm{ }}{H_2}O}\\ {C{O_2}\; + {\rm{ }}O{H^ - }\; \to {\rm{ }}HC{O_3}^ - }\\ { + {\rm{ }}{n_{CO2}}\; = {\rm{ }}{n_{CO32 - }}\; + {\rm{ }}{n_{HCO3 - \;}} \Rightarrow {\rm{ }}a{\rm{ }} + {\rm{ }}b{\rm{ }} = {\rm{ }}0,2{\rm{ }}\left( 1 \right)}\\ { + {\rm{ }}{n_{OH - \;}} = {\rm{ }}2{n_{CO32 - \;}} + {\rm{ }}{n_{HCO3 - \;}} \Rightarrow {\rm{ }}2a{\rm{ }} + {\rm{ }}b{\rm{ }} = {\rm{ }}0,3{\rm{ }}\left( 2 \right)} \end{array}\)
Giải hệ (1) và (2) được a = b = 0,1
Ta thấy: nBa2+ (0,1 mol) = nCO32- (0,1 mol) ⇒nBaCO3 = 0,1 mol
⇒ mBaCO3 = 0,1.197 = 19,7g
