Cho m gam hỗn hợp gồm Na₂O và BaO vào nước thu được dung dịch X. Sục từ từ đến hết 11,2 lít CO₂ở (đktc) vào X thu được dung dịch Y chỉ chứa hai muối và một chất kết tủa. Số mol kết tủa tạo thành phụ thuộc vào số mol CO₂ được biểu diễn bằng đồ thị sau:

Cho từ từ đến hết dung dịch Y vào 300 ml dung dịch HCl 1M thu được 5,04 lít khí ở (đktc). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính giá trị của m.

$n_{C{O}_2}=\frac{11,2}{22,4}=0,5 \left(mol\right)$

Na₂O + H₂O → 2NaOH(1)

BaO + H₂O → Ba(OH)₂(2)

Dd X thu được chứa: Ba(OH)₂ và NaOH

Khi sục từ từ CO₂ vào dd Y ta thu được kết tủa như đồ thị hình vẽ.

Từ đồ thị ta thấy có 2 giai đoạn:

+ giai đoạn 1: đồ thị đi lên do xảy ra phản ứng:

CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ ↓+ H₂O(3)

0,2← 0,2←0,2(mol)

n_{BaCO3 max} = 0,2 (mol) => n_Ba(OH)2 = n_{BaCO3 max} = 0,2 (mol)

+ giai đoạn 2: đồ thị nằm ngang, lượng kết tủa không thay đổi do xảy ra 2 phản ứng

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O(4)

x→ 2x→ x(mol)

CO₂ + Na₂CO₃ + H₂O → 2NaHCO₃(5)

y→ y→ 2y(mol)

BTNT C: ∑ n_{CO2 (1,2,3)} = 0,2 + x + y = 0,5

=> x + y = 0,3 (mol)(**)

Dd Y chỉ chứa 2 muối gồm: và Na₂CO₃ : (x-y) (mol); NaHCO₃ : 2y (mol) ( do đồ thị vẫn đi ngang)

Cho từ từ dd Y + 0,3 mol HCl → 0,225 mol CO₂ xảy ra phương trình sau:

Na₂CO₃ + HCl → NaHCO₃ + NaCl(6)

(x-y)→ (x – y)(mol)

NaHCO₃ +HCl → NaCl + CO₂↑ + H₂O(7)

0,225← 0,225← 0,225(mol)

∑ n_{HCl (6,7)} = x – y + 0,0225 = 0,3

=> x – y = 0,075(**)

Từ (*) và (**) => x = 0,1875 và y = 0,1125 (mol)

BTNT Na: n_Na2O = n_Na2CO3 + ½ n_NaHCO3 = 0,075 + 0,1125 = 0,1875 (mol)

m = m_BaO + m_Na2O = 0,2. 153 + 0,1875.62 = 42,225 (g)