Hoà tan hoàn toàn 25,2 g một muối cacbonat của kim loại hóa trị II bằng dung dịch HCl 7,3% (D = 1,038 g/ml). Cho toàn bộ khí CO­2 thu được vào 500 ml dung dịch NaOH 2M, sau phản ứng đem cô cạn thì thu được 47,8 gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. a/ Xác định CTHH của muối cacbonat

Đặt công thức  của muối cacbonat là MCO₃.

Các PTHH:

MCO₃ + 2 HCl →MCl₂ + CO₂↑ + H₂O   (1)

NaOH + CO₂ → NaHCO₃.                    (2)

a                a                a

2NaOH   +   CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O.          (3)                                              

2b                 b                b

Số mol NaOH: n_NaOH = 0,5. 2 = 1 mol

Cho CO₂ vào dung dịch NaOH có thể xảy ra các trường hợp sau:

TH1: chỉ xảy ra pư (2). NaOH_PƯ hết, CO₂ có thể hết hoặc dư. Mọi tính toán theo NaOH

Theo(3): n_NaHCO3 = n_NaOH = 1(mol) => m_NaHCO3 = 1 . 84 = 84(g) ≠ 47,8(g)=> loại

TH2: xảy ra cả (2) và (3). CO₂ và NaOH đều hết. rắn thu được là 2 muối

Gọi a, b lần lượt là số mol CO₂ tham gia ở phản ứng  (2)  và (3).

Theo phương trình và bài ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}{n_{NaOH}} = a + 2b = 1\\{m_{muoi}} = 84a + 106b = 47,8\end{array} \right.\) => vô nghiệm => loại

TH3: xảy ra (3). CO₂ hết, rắn sau pư là NaOH_dư và Na₂CO₃

Gọi n_CO2(3)= x(mol);  n_NaOHdư = y(mol)

Theo (3) n_NaOHpư = 2n_CO2(4)=2x(mol) ; n_Na2CO3 =  n_CO2(4) = x(mol)

\(\left\{ \begin{array}{l}{n_{NaOH}} = 2x + y = 1\\\sum {m{\,_{ran}}\, = m{\,_{N{a_2}C{O_3}}} + {m_{NaO{H_{\,du}}}} = 106x + 40y = 47,8} \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0,3\\y = 0,4\end{array} \right.\)

→ n_MCO3 = n_CO2(3) = 0,3 (mol)

\({M_{MC{O_3}}} = \frac{{{m_{MC{O_3}}}}}{{{n_{MC{O_3}}}}} = \frac{{25,2}}{{0,3}} = 84 \Rightarrow {m_M} = 84 - 60 = 24\,(Mg)\)

→ Công thức muối: MgCO₃