Đáp án đúng: D
Phương pháp giải:
- Khi nhỏ dung dịch Z vào dung dịch Y không thấy có khí thoát ra ⟹ H+ hết, CO32- dư.
- Thành phần của dung dịch T gồm:
\(\left\{ \begin{array}{l}N{a^ + } & :x\\C{l^ - } & :0,12 = {n_{HCl}}\\S{O_4}^{2 - } & :0,12 = {n_{{H_2}S{O_4}}}\\C{O_3}^{2 - } & :y\\HC{O_3}^ - & :z\end{array} \right.\)
Lập hệ PT tính x, y, z dựa vào:
- Bảo toàn điện tích trong dung dịch
- Khối lượng chất tan
- 60 gam kết tủa khi tác dụng với Ca(OH)2.
⟹ \({n_{O{H^ - }}}\) dư trong Y ⟹ \({n_{O{H^ - }}}\) phản ứng ⟹ \({n_{HC{O_3}^ - }}\).
Bảo toàn nguyên tố C ⟹ \({n_{C{O_3}^{2 - }}}\).Giải chi tiết:- \({n_{Ba{{\left( {OH} \right)}_2}}}\) = 0,3 mol; nHCl = \({n_{{H_2}S{O_4}}}\) = 0,12 mol ⟹ \({n_{{H^ + }}}\) = 0,36 mol.
- Khi nhỏ dung dịch Z vào dung dịch Y không thấy có khí thoát ra ⟹ H+ hết và Y chứa CO32- dư.
- Thành phần của dung dịch T gồm:
\(\left\{ \begin{array}{l}N{a^ + } & :x\\C{l^ - } & :0,12\\S{O_4}^{2 - } & :0,12\\C{O_3}^{2 - } & :y\\HC{O_3}^ - & :z\end{array} \right.\) (mol) ⟹ 23x + 0,12.35,5 + 0,12.96 + 60y + 61z = 80,84
⟹ 23x + 60y + 61z = 65,06 (1)
- Bảo toàn điện tích trong dung dịch T: x = 2y + z + 0,12 + 0,12.2
⟹ x – 2y – z = 0,36 (2)
- Dung dịch T + Ca(OH)2 dư: \({n_{CaC{O_3}}}\) = 60/100 = 0,6 mol.
Bảo toàn nguyên tố C ⟹ \({n_{CaC{O_3}}} = {n_{C{O_3}^{2 - }}} + {n_{HC{O_3}^ - }}\)= y + z = 0,6 (3)
Từ (1)(2)(3) ⟹ x = 1,25; y = 0,29; z = 0,31.
- Khi nhỏ từ từ Z vào Y thu được T
H+ + OH- → H2O
(0,36 – 0,31) → 0,05 (mol)
H+ + CO32- → HCO3-
0,31 ← 0,31 (mol)
⟹ \({n_{O{H^ - }}}\) dư trong Y = 0,05 mol.
- Khi X tác dụng Ba(OH)2 tạo dung dịch Y:
OH- + HCO3- → CO32- + H2O
(0,6 – 0,05) → 0,55 (mol)
Ba2+ + CO32- → BaCO3 ↓
0,3 → 0,3 (mol)
⟹ \({n_{NaHC{O_3}}}\) = 0,55 mol.
- Xét trong X:
Bảo toàn nguyên tố Na ⟹ \({n_{N{a^ + }}} = {n_{NaHC{O_3}}} + {n_{N{a_2}C{O_3}}} = 1,25\)
⟹ \({n_{N{a_2}C{O_3}}} = \dfrac{{1,25 - 0,55}}{2} = 0,35\) mol.
⟹ Dung dịch X gồm 0,55 mol NaHCO3 và 0,35 mol Na2CO3.
⟹ mchất tan = 0,55.84 + 0,35.106 = 83,3 gam.
Đáp án D
