Cho 200 ml dung dịch X chứa hỗn hợp H₂SO₄ aM và HCl 0,1M tác dụng với 300 ml dung dịch Y chứa hỗn hợp Ba(OH)₂ bM và KOH 0,05M, thu được 2,33 gam kết tủa và dung dịch Z có pH = 12. Giá trị của a và b lần lượt là

Dung dịch X có: n_H2SO4 = 0,2a mol; n_HCl = 0,2. 0,1 = 0,02 mol

→ n_H+ = 2.n_H2SO4 + n_HCl = 0,4a + 0,02 (mol); n_{SO4 2-} = 0,2a mol

Dung dịch Y có: n_Ba(OH)2 = 0,3b mol; n_KOH = 0,3. 0,05 = 0,015 mol

→ n_OH- = 2.n_Ba(OH)2 + n_KOH = 0,6b + 0,015 (mol); n_Ba2+ = 0,3b mol

Dung dịch Z có pH = 12 nên dư OH^- → [H⁺]=10^-12 (M) → [OH^-] = 10^-2 (M)

→ n_{OH- dư} = V_dd.C_M = 0,5. 10^-2 = 0,005 mol

Ta có: n_BaSO4 = 0,01 mol

Xét 2 trường hợp sau:

*TH1: Ba²⁺ phản ứng hết

Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄

Khi đó n_Ba2+ = n_BaSO4 = 0,01 mol → 0,3b = 0,01 → b = 1/30 → n_OH-= 0,6b + 0,015 = 0,035 mol

                             H⁺           +    OH^- → H₂O

Ban đầu           0,4a+0,02         0,035 mol

Phản ứng         0,4a+0,02         0,4a+ 0,02 mol

Sau phản ứng      0                   0,035 – (0,4a+0,02) mol

Ta có: n_{OH- dư} = 0,035 – (0,4a + 0,02) = 0,005 mol → a = 0,025 (không thỏa mãn điều kiện n_Ba2+ < n_SO4(2-))

*TH2: SO₄^2- phản ứng hết

Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄

Khi đó n_SO4(2-) = n_BaSO4 = 0,01 mol → 0,2a = 0,01 → a = 0,05

→ n_H+ = 2.n_H2SO4 + n_HCl = 0,4a + 0,02 = 0,04 (mol)

                             H⁺   +    OH^-                    → H₂O

Ban đầu              0,04       (0,6b + 0,015)

Phản ứng            0,04       0,04

Sau phản ứng       0           0,6b – 0,025

Ta có: n_{OH- dư} = 0,6b – 0,025 = 0,005 mol → b = 0,05

Vậy a = 0,05 và b = 0,05