Dẫn từ từ 4,928 lít CO2 (đktc) vào bình đựng 500ml dung dịch X ( gồm Ca(OH)2 xM và NaOH yM) thu được 20 gam kết tủa. Mặt khác cũng dẫn 8,96 lít CO2 (đktc) vào bình đựng 500ml dung dịch X như trên thu được 10 gam kết tủa.Giá trị của x,y?

`TN1: nCaCO3 (1) = 20:100= 0,1 mol`

`TN2: nCaCO3 (2) = 10 : 100 = 0,1 mol`

`nCaCO3 (2)>nCaCO3 (1)` nên sản phẩm ở thí nghiệm `(2)` gồm `CaCO3, Ca(HCO3)2, NaHCO3`

Gọi số mol `NaOH, Ca(OH)2` trong X là a và b

`TN2: CO2+Ca(OH)2, NaOH → CaCO3, Ca(HCO3)2, NaHCO3`

`nCO2 (2) = 8,96:22,4 = 0,4 mol`

Bảo toàn nguyên tố `Ca: nCa(OH)2 = nCaCO3 (2) + nCa(HCO3)2 (2)`

`→ nCa(HCO3)2 (2)=b-0,1`

Bảo toàn nguyên tố `Na: nNaOH = nNaHCO3 (2) = a`

Bảo toàn nguyên tố C:

`nCO2 (2) = nCaCO3 (2) + nCa(HCO3)2 (2) + nNaHCO3 (2)`

`→ 0,1 + (b-0,1).2 + a = 0,4 →a+2b = 0,5`

`TN1: nCO2 (1) > nCaCO3 (1) →` trong dung dịch thu được phải còn muối

Nếu dung dịch thu được có `Ca(HCO3)2:`

`CO2 + Ca(OH)2, NaOH → CaCO3, Ca(HCO3)2, NaHCO3`

Bảo toàn nguyên tố Na: `nNaOH = nNaHCO3 (1) = a`

Bảo toàn nguyên tố `Ca: nCa(OH)2 = nCaCO3 (1) + nCa(HCO3)2 (1)`

`→ nCa(HCO3)2 (2)=b-0,2`

Bảo toàn nguyên tố C:

`nCO2 (1) = nCaCO3 (1) + nCa(HCO3)2 (1) + nNaHCO3 (1)`

`→ 0,2 + (b-0,2).2 + a = 0,22 →a+2b = 0,44 (vô lí)

Vậy ở trường hợp 1 không có muối `Ca(HCO3)2`

`→nCa(OH)2 = nCaCO3 (1) = 0,2 mol`

`→ b = 0,2`

`→ a = 0,1`

`→ x = 0,2 : 0,5 = 0,4M`

`y = 0,1 : 0,5 = 0,2M`

Đáp án:

x = 0,4M

y = 0,2M

Giải thích các bước giải:

TN1: nCaCO3 (1) = 20:100= 0,1 mol

TN2: nCaCO3 (2) = 10 : 100 = 0,1 mol

nCaCO3 (2)>nCaCO3 (1) nên sản phẩm ở thí nghiệm (2) gồm CaCO3, Ca(HCO3)2, NaHCO3

Gọi số mol NaOH, Ca(OH)2 trong X là a và b

TN2: CO2+Ca(OH)2, NaOH → CaCO3, Ca(HCO3)2, NaHCO3

nCO2 (2) = 8,96:22,4 = 0,4 mol

Bảo toàn nguyên tố Ca: nCa(OH)2 = nCaCO3 (2) + nCa(HCO3)2 (2)

→ nCa(HCO3)2 (2)=b-0,1

Bảo toàn nguyên tố Na: nNaOH = nNaHCO3 (2) = a

Bảo toàn nguyên tố C:

nCO2 (2) = nCaCO3 (2) + nCa(HCO3)2 (2) + nNaHCO3 (2)

→ 0,1 + (b-0,1).2 + a = 0,4 →a+2b = 0,5

TN1: nCO2 (1) > nCaCO3 (1) → trong dung dịch thu được phải còn muối

Nếu dung dịch thu được có Ca(HCO3)2:

CO2 + Ca(OH)2, NaOH → CaCO3, Ca(HCO3)2, NaHCO3

Bảo toàn nguyên tố Na: nNaOH = nNaHCO3 (1) = a

Bảo toàn nguyên tố Ca: nCa(OH)2 = nCaCO3 (1) + nCa(HCO3)2 (1)

→ nCa(HCO3)2 (2)=b-0,2

Bảo toàn nguyên tố C:

nCO2 (1) = nCaCO3 (1) + nCa(HCO3)2 (1) + nNaHCO3 (1)

→ 0,2 + (b-0,2).2 + a = 0,22 →a+2b = 0,44 (vô lí)

Vậy ở trường hợp 1 không có muối Ca(HCO3)2

→nCa(OH)2 = nCaCO3 (1) = 0,2 mol

→ b = 0,2

→ a = 0,1

→ x = 0,2 : 0,5 = 0,4M

y = 0,1 : 0,5 = 0,2M