Hấp thụ hoàn toàn V lít khí CO2 vào dung dịch chứa a mol NaOH và 1,5a mol Na2CO3, thu được dung dịch X. Chia X thành hai phần bằng nhau. Cho từ từ phần một vào 120 ml dung dịch HCl 1M, thu được 2,016 lít khí CO2. Cho phần hai phản ứng hết với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 29,55 gam kết tủa. Giá trị của V là
Trả lời bởi giáo viên
Giả sử mỗi phần dd X gồm \(\left\{ \begin{array}{l}N{a_2}C{O_3}:x\\NaHC{O_3}:y\end{array} \right.\)
Bước 1: Tính số mol Na2CO3 và NaHCO3 trong phần 1
- Khi cho từ từ X + HCl thì 2 muối sẽ tác dụng đồng thời với HCl tạo khí theo đúng tỉ lệ mol của chúng
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2
u 2u u
NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2
v v v
Giải hệ \(\left\{ \begin{array}{l}{n_{HCl}} = 2u + v = 0,12\\{n_{C{O_2}}} = u + v = 0,09\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}u = 0,03\\v = 0,06\end{array} \right.\)
⟹ Tỉ lệ nNa2CO3 : nNaHCO3 = 0,03 : 0,06 = 0,5
Bước 2: Tính số mol Na2CO3 và NaHCO3 trong phần 2
- Khi cho X + Ba(OH)2 dư thì nguyên tố C sẽ nằm hết trong BaCO3
- Đặt nNa2CO3 = x mol; nNaHCO3 = y mol
⟹ x + y = 0,15 mol (1)
Từ số mol Na2CO3 và NaHCO3 ở phần 1 ⟹ x / y = 0,5 (2)
Giải (1) và (2) được x = 0,05; y = 0,1.
Bước 3: Tính V lit khí CO2
\(C{O_2} + \left\{ \begin{array}{l}NaOH:v\\N{a_2}C{O_3}:1,5v\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}N{a_2}C{O_3}:0,05\\NaHC{O_3}:0,1\end{array} \right.\)
- BTNT.Na → v + 2.1,5v = 2.0,05 + 0,1 → v = 0,05
- BTNT.C → nCO2 = 0,05 + 0,1 - 1,5v = 0,075 mol
Do chia thành 2 phần bằng nhau ⟹ V = 0,075.22,4.2 = 3,36 lít.
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Tính số mol Na2CO3 và NaHCO3 trong phần 1
- Phần 1: Khi cho từ từ X + HCl thì 2 muối sẽ tác dụng đồng thời với HCl tạo khí theo đúng tỉ lệ mol của chúng.
+ Đặt số mol của Na2CO3 và NaHCO3 lần lượt là u, v
+ Viết PTHH: Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2
NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2
+ Lập hệ phương trình theo số mol HCl và CO2 ⟹ Số mol Na2CO3 và NaHCO3
Bước 2: Tính số mol Na2CO3 và NaHCO3 trong phần 2
- Khi cho X + Ba(OH)2 dư thì nguyên tố C sẽ nằm hết trong BaCO3.
+ Đặt nNa2CO3 = x mol; nNaHCO3 = y mol
+ Lập hệ phương trình tính x, y:
(1) Theo số mol BaCO3 ⟹ x + y = 0,15 mol (1)
(2) Theo tỉ lệ nNa2CO3 : nNaHCO3 trong phần 1⟹ nNa2CO3 : nNaHCO3 = 0,03 : 0,06 = 0,5 (2)
- Giải (1), (2) ⟹ Số mol Na2CO3 và NaHCO3
Bước 3: Tính V lit khí CO2
- BTNT Na: nNa = nNaOH + 2nNa2CO3
- BTNT C: nCO2 = nNa2CO3 + nNaHCO3 – nNa2CO3 ⟹ VCO2