Hấp thụ hết 4,48 lít CO2(đktc) vào dung dịch chứa x mol KOH và y mol K2CO3thu được 200 ml dung dịch X. Lấy 100 ml X cho từ từ vào 300 ml dung dịch HCl 0,5M thu được 2,688 lít khí(đktc). Mặt khác, 100ml X tác dụng với dung dịch Ba(OH)2dư thu được 39,4g kết tủa. Giá trị của x gần nhất là: A. 0,15 B. 0,11 C. 0,21 D. 0,05

Đáp án:

Giải thích các bước giải:

 LowKing

Đáp án:

`bbB` 

Giải thích các bước giải:

Xem lượng dung dịch X dùng để thí nghiệm là 200 ml.

Sơ đồ phản ứng:

$\rm \mathop{CO_2}\limits_{0,2\ mol}+\begin{cases}\rm KOH:x\ mol\\\rm K_2CO_3:y\ mol\end{cases}\longrightarrow \,\left\langle\begin{array}{1}{\xrightarrow{\rm \quad HCl\quad\:}\rm\mathop{CO_2}\limits_{0,24\ mol}}\\{\rm\xrightarrow{Ba(OH)_2\ du}\mathop{BaCO_3}\limits_{0,4\ mol}}\\\end{array} \right.$

Bảo toàn nguyên tố C:

$\rm n_{K_2CO_3}=y=n_{BaCO_3}-n_{CO_2}=0,4-0,2=0,2\ (mol)$

Giả thiết 1: Dung dịch $\rm X\begin{cases}\rm KOH\ du:m\ (mol)\\\rm K_2CO_3:n\ (mol)\end{cases}$

Giả sử: $\begin{cases}\rm m=0\\\rm n=0,3\end{cases}$

Phản ứng xảy ra (đơn vị mol):

$\rm KOH+HCl\to KCl+H_2O\\K_2CO_3+HCl\to KCl+CO_2+H_2O\\\hspace{2,15cm}0,3\hspace{,7cm}\to\hspace{,8cm}0,15$

Vì $\rm n_{CO_2}$ theo giả thiết là $\rm 0,15\ mol<n_{CO_2}$ thực tế là $\rm 0,24\ mol$ $\to$ Giả thiết sai.

Giả thiết 2: Dung dịch $\rm X\begin{cases}\rm K_2CO_3:a\ (mol)\\\rm KHCO_3:b\ (mol)\end{cases}$

Nhận thấy: $\rm n_{C\ trong\ BaCO_3}>n_{C\ trong\ CO_2}$ nên lượng $\rm HCl$ đã phản ứng hết.

Gọi lượng phản ứng: $\rm X\begin{cases}\rm K_2CO_3:u\ (mol)\\\rm KHCO_3:v\ (mol)\end{cases}$

Phản ứng xảy ra (đơn vị mol):

$\rm K_2CO_3+2HCl\to 2KCl+CO_2+H_2O\\\;\;\;\;u\hspace{,4cm}\to\hspace{,45cm}2u\hspace{1,1cm}\to\hspace{1,1cm}u\\KHCO_3+HCl\to KCl+CO_2+H_2O\\\;\;\;\;v\hspace{,5cm}\to\hspace{,5cm}v\hspace{1cm}\to\hspace{1cm}v$

Hệ phương trình:

$\begin{cases}\rm 2u+v=0,3\\\rm u+v=0,24\end{cases}\to\begin{cases}\rm u=0,06\\\rm v=0,18\end{cases}$

Tỉ lệ phản ứng: $\rm\dfrac{a}{b}=\dfrac{u}{v}=\dfrac{0,06}{0,18}=\dfrac{1}{3}$

Hệ phương trình:

$\begin{cases}\rm a+b=0,4\\\rm \dfrac{a}{b}=\dfrac{1}{3}\end{cases}\to\begin{cases}\rm a=0,1\\\rm b=0,3\end{cases}$

Bảo toàn nguyên tố K:

$\rm x=n_{KOH\ (ban\ dau)}=2n_{K_2CO_3\ (sau)}+n_{KHCO_3\ (sau)}-2n_{K_2CO_3\ (ban\ dau)}=2×0,1+0,3-2×0,2=0,1\ (mol)$