Đáp án đúng: C
Phương pháp giải:
*Phần 1: Áp dụng bảo toàn nguyên tố C ⟹ giá trị của x ⟹ số mol NaOH, Na2CO3 ban đầu.*Xét phản ứng CO2 + {NaOH; Na2CO3} ⟶ dd XLập tỉ lệ \(1 < \dfrac{{{n_{Na}}}}{{{n_C}}} = 1,14 < 2\) ⟹ tạo Na2CO3 và NaHCO3.Lập hệ phương trình về số mol Na và C để tìm số mol của Na2CO3 và NaHCO3 trong dd X.⟹ Thành phần của ½ dd X.*Phần 2: Khi cho từ từ {CO32-, HCO3-} vào H+ thì phản ứng xảy ra đồng thời theo đúng tỉ lệ.HCO3- + H+ ⟶ CO2 + H2OCO32- + 2H+ ⟶ CO2 + H2OGiải chi tiết:*Phần 1: nC (1/2 dd X) = nCaCO3 = 0,175 mol ⟹ nC (trong X) = 0,175.2 = 0,35 molBTNT.C: nC (dd X) = nCO2 + nNa2CO3 ⟹ 0,35 = 0,25 + x ⟹ x = 0,1.*Xét phản ứng CO2: 0,25 + {NaOH: 0,2; Na2CO3: 0,1} ⟶ dd XnNa = 0,2 + 0,1.2 = 0,4 mol (BTNT.Na)nC = 0,35 mol (tính được ở trên)Lập tỉ lệ \(1 < \dfrac{{{n_{Na}}}}{{{n_C}}} = \dfrac{{0,4}}{{0,35}} = 1,14 < 2\) ⟹ tạo Na2CO3 (a) và NaHCO3 (b)Ta có hệ: \(\left\{ \begin{array}{l}{n_{Na}} = 2{\rm{a}} + b = 0,4\\{n_C} = a + b = 0,35\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}a = 0,05\\b = 0,3\end{array} \right.\)⟹ dd X chứa Na2CO3 (0,05) và NaHCO3 (0,3)⟹ ½ dd X chứa Na2CO3 (0,025) và NaHCO3 (0,15)*Phần 2: nHCO3- = 0,15 mol; nCO32- = 0,025 mol, nH+ = 0,16 mol.Khi cho từ từ {CO32-, HCO3-} vào H+ thì phản ứng xảy ra đồng thời theo đúng tỉ lệ.HCO3- + H+ ⟶ CO2 + H2O (1)0,15k ⟶ 0,15k ⟶ 0,15kCO32- + 2H+ ⟶ CO2 + H2O (2)0,025k ⟶ 0,05k ⟶ 0,025kTa có: nH+ = 0,16 mol ⟹ 0,15k + 0,05k = 0,16 ⟹ k = 0,8.⟹ nCO2 = 0,15k + 0,025k = 0,14 mol⟹ V = 3,136 lít.
