Đem nhiệt phân hoàn toàn 15 gam muối cacbonat của một kim loại hóa trị II. Dẫn hết khí sinh ra vào 200 gam dung dịch NaOH 4% (vừa đủ) thì thu được dung dịch mới có nồng độ các chất tan là 6,63%. Xác định công thức muối đem nhiệt phân.

Gọi công thức phân tử của muối cacbonat là RCO₃

n_NaOH = 0,2 mol

TH1 chất tan là 2 muối nên ta đặt Na₂CO₃ có số mol là x 

2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O 

2x     ←     x      ←    x 

NaOH    +   CO₂  →  NaHCO₃

(0,2-2x)→(0,2-2x)→(0,2-2x)

n_CO2 = 0,2 - x => m_CO2 = (0,2 - x).44 

Sau phản ứng : m_dd = 200 + (0,2 - x).44

m _{chất tan} = m_Na2CO3 + m_NaHCO3 = 106.x + 84.(0,2 - 2x)

Theo gt: nồng độ các chất tan là 6,63%

=> $\dfrac{{106.x + 84.\left( {0,2 - 2x} \right)}}{{200 + 44.(0,2 - x)}} = \dfrac{{6,63}}{{100}} \Rightarrow x = 0,05$

=> x = 0,05 

$ \Rightarrow {n_{C{O_2}}} = {n_{N{a_2}C{O_3}}} + {n_{NaHC{O_3}}} = 0,05 + 0,2 - 2.0,05 = 0,15\,mol$

Bảo toàn nguyên tố C: ${n_{RC{O_3}}} = {n_{C{O_2}}} = 0,15\,mol$

=> M_RCO3 = 15 / 0,15 = 100

=> R = 40 

Công thức muối cacbonat là CaCO₃

TH2: NaOH dư 

Số mol NaOH dư = 2x

2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O 

0,2-2x ← 0,1-x  ←0,1-x 

Sau phản ứng : m_dd = 200 + (0,1 - x).44

m _{chất tan} = m_Na2CO3 + m_NaOH = 106.(0,1-x )+ 40*2.x

Theo gt: nồng độ các chất tan là 6,63%

=> $\dfrac{{106.(0,1-x) + 80.\left( {x} \right)}}{{200 + 44.(0,1 - x)}} = \dfrac{{6,63}}{{100}} \Rightarrow x = 0,128$

=> x = 0,128 >0,1 (loại)