X là dung dịch HCl nồng độ x mol/l. Y là dung dịch gồm Na₂CO₃ nồng độ y mol/l và NaHCO₃ nồng độ 2y mol/l. Nhỏ từ từ đến hết 100 ml X vào 100 ml Y, thu được V lít khí CO₂ (đktc). Nhỏ từ từ đến hết 100 ml Y vào 100 ml X, thu được 2V lít khí CO₂ (đktc). Tỉ lệ x : y bằng

A. 8 : 5.

B. 6 : 5.

C. 4 : 3.

D. 3 : 2.

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

Chủ đề: Đề thi THPT QG

Môn: Hóa Học

Lời giải:

Báo sai

Đáp án A

Nhận xét: do \({{V}_{C{{O}_{2}}}}\) ở 2 thí nghiệm khác nhau → \({{n}_{HCl}}\) phản ứng hết ở thí nghiệm 1 (vì nếu HCl hết ở cả 2 thí nghiệm thì lượng CO₂ sinh ra phải bằng nhau)

→ \({{n}_{HCl}}\) = 0,lx mol; \({{n}_{C{{O}_{3}}^{2-}}}\) = 0,ly mol; \({{n}_{HCO_{3}^{-}}}\) = 0,2y mol .

Bản chất phản ứng:

- Thí nghiệm 1: nhỏ từ từ dung dịch chứa H⁺ vào dung dịch chứa \(CO_{3}^{2-}\) , \(HCO_{3}^{-}\) thì thứ tự phản ứng xảy ra theo thứ tự như sau:

\({{H}^{+}}+CO_{3}^{2-}\to HCO_{3}^{-}+{{H}_{2}}O\)

\({{H}^{+}}+HCO_{3}^{-}\to {{H}_{2}}O+C{{O}_{2}}\)

Công thức tính nhanh: \({{n}_{C{{O}_{2}}}}={{n}_{{{H}^{+}}}}-{{n}_{C{{O}_{3}}^{2-}}}\) = 0, lx - 0, ly

- Thí nghiệm 2: nhỏ từ từ dung dịch chứa \(CO_{3}^{2-}\) , \(HCO_{3}^{-}\) vào dung dịch chứa H⁺ thì xảy ra 2 phản ứng đồng thời với tốc độ như sau (không có sự ưu tiên về thứ tự phản ứng)

\({{H}^{+}}+CO_{3}^{2-}\to HCO_{3}^{-}+{{H}_{2}}O\)

\({{H}^{+}}+HCO_{3}^{-}\to {{H}_{2}}O+C{{O}_{2}}\)

Công thức tính toán cho dạng 2 phản ứng song song cùng xảy ra: \(\frac{{{n}_{chatAphanung}}}{{{n}_{chatBphanung}}}=\frac{{{n}_{chatAbandau}}}{{{n}_{chatBbandau}}}\)

Do ban đầu \({{n}_{HCO_{3}^{-}}}\)=2. \({{n}_{C{{O}_{3}}^{2-}}}\) → \({{n}_{HCO_{3}^{-}}}\)_phản_ứng = 2.\({{n}_{C{{O}_{3}}^{2-}}}\) _phản_ứng

Ta có:

\({{n}_{{{H}^{+}}}}=2{{n}_{C{{O}_{3}}^{2-}phanung}}+{{n}_{HCO_{3}^{-}phanung}}=4{{n}_{C{{O}_{3}}{{^{2-}}_{phanung}}}}{{n}_{{{H}^{+}}}}=2{{n}_{C{{O}_{3}}{{^{2-}}_{phanung}}}}+{{n}_{HCO{{_{3}^{-}}_{phanung}}}}=4{{n}_{C{{O}_{3}}{{^{2-}}_{_{phanung}}}}}\to {{n}_{C{{O}_{3}}{{^{2-}}_{phanung}}}}=\frac{{{n}_{{{H}^{+}}}}}{4}\)

→ \({{n}_{C{{O}_{3}}^{2-}}}\)_phản_ứng = \(\frac{0,1x}{4}=0,025x\to \)\({{n}_{HCO_{3}^{-}}}\)_phản_ứng = 0,05x

→ \({{n}_{C{{O}_{2}}}}={{n}_{CO{{_{3}^{2-}}_{phanung}}}}+{{n}_{HCO{{_{3}^{-}}_{phanung}}}}=0,025x+0,05x=0,075x\) mol.

\(\frac{{{V}_{C{{O}_{2}}phan1}}}{{{V}_{C{{O}_{2}}phan2}}}=\frac{{{n}_{C{{O}_{2}}phan1}}}{{{n}_{C{{O}_{2}}phan2}}}=\frac{0,1x-0,1y}{0,075x}=\frac{1}{2}\to \frac{x}{y}=\frac{8}{5}\)

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài