Hấp thụ hết 4,48 lít khí CO₂ (đktc) vào dung dịch chứa x mol KOH và y mol K₂CO₃ thu được 200 ml dung dịch X. Cho từ từ đến hết 100 ml dung dịch X vào 300 ml dung dịch HCl 0,5M, thu được 2,688 lít khí (đktc). Mặt khác, cho 100 ml dung dịch X tác dụng với đung dịch Ba(OH)₂ dư, thu được 39,4 gam kết tủa. Giá trị của x là

TH₁: Nếu trong dd X có OH^- dư => dd X chứa OH^- dư, CO₃^2-, K⁺

Khi cho từ từ 100 ml dd X vào 0,15 mol HCl

OH^- + H⁺ → H₂O

CO₃^2- + 2H⁺ → CO₂ ↑+ H₂O

=> ${{n}_{{{H}^{+}}}}~={{n}_{O{{H}^{-}}}}+2{{n}_{C{{O}_{2}}}}~>0,12.2=0,24\text{ }\left( mol \right)$

=> loại vì ${{n}_{{{H}^{+}}}}=0,15\left( mol \right)$

Vậy dd X không chứa OH^- dư

TH₂: dd X không chứa OH^- dư ta có sơ đồ bài toán như trên

Khi cho từ từ 100ml dd X vào 0,15 mol HCl có phản ứng:

HCO₃^- + H⁺ → CO₂ + H₂O

x       →  x   →   x                 (mol)

CO₃^2- + 2H⁺ → CO₂ + H₂O

y      →  2y   →  y                  (mol)

Gọi x và y là số mol khi tham gia phản ứng với HCl với tỉ lệ $\frac{x}{y}=\frac{a}{b}$

Ta có:

$\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{\sum {{n_{C{O_2}}} = x + y = 0,12} }\\{\sum {{n_{HCl}} = x + 2y = 0,15} }\end{array}} \right. \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 0,09\left( {mol} \right)}\\{y = 0,03\left( {mol} \right)}\end{array}} \right. \Rightarrow \frac{a}{b} = \frac{x}{y} = \frac{3}{1} =  > a = 3b{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (1)$

BTNT C: ${{n}_{BaC{{O}_{3}}}}$ = a + b = 0,2 (2)

Từ (1) và (2) => a = 0,15 và b = 0,05 (mol)

Trong 200 ml dd X: ${{n}_{HCO_{3}^{-}}}~=0,3\left( mol \right);\,{{n}_{CO_{3}^{2-}}}~=0,1\left( mol \right)$

Bảo toàn điện tích đối với dd X : n_K+ = 0,3 + 0,1.2 = 0,5 (mol)

BTNT C: ${{n}_{CO2(b)}}+{{n}_{{{K}_{2}}C{{O}_{3}}}}={{n}_{HCO_{3}^{-}}}+{{n}_{CO_{3}^{2-}}}~$=> 0,2 + y = 0,3 + 0,1 => y = 0,2 (mol)

BTNT K: ${{n}_{K+}}={{n}_{KOH}}+2{{n}_{{{K}_{2}}C{{O}_{3}}}}=>{{n}_{KOH}}=0,52.0,2=0,1\left( mol \right)$

=> x = 0,1 (mol)