Đáp án đúng: B
Phương pháp giải:
Chia đường kết tủa ở cả 2 dung dịch thành 3 giai đoạn như hình vẽ:- Giai đoạn (1) – đồ thị đi lên: CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O- Giai đoạn (2) – đồ thị nằm ngang: CO2 + KOH → KHCO3- Giai đoạn (3) – đồ thị đi xuống: CO2 + BaCO3 + H2O → Ba(HCO3)2*Do khối lượng phần 2 lớn hơn phần 1 ⟹ Đường nằm trên của phần 2, đường nằm dưới của phần 1.- Đồ thị phần 2 đạt cực đại ở nCO2 = 2a molĐồ thị phần 1 đạt cực đại ở nCO2 = a mol⟹ Khối lượng phần 2 gấp đôi phần 1.*Xét riêng đường đồ thị của phần 2, ta thấy:+ Với giá trị nCO2 = a mol và nCO2 = 5,5a mol cho cùng một lượng kết tủa+ Lượng kết tủa đạt cực đại khi nCO2 = 2a mol ⟹ nBa(OH)2 = 2a mol- Với giá trị nCO2 = a mol, ở giai đoạn (1):CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2OnBaCO3 = nCO2 ⟹ nBa(OH)2- Với giá trị nCO2 = 5,5a mol, ở giai đoạn (3):CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O (gđ 1)CO2 + KOH → KHCO3 (gđ 2)CO2 + BaCO3 + H2O → Ba(HCO3)2 (gđ 3)⟹ nCO2 (gđ 2) ⟹ nKOH*Coi hỗn hợp ban đầu gồm K, Ba, O Tỉ lệ nK : nBa chính bằng tỉ lệ nKOH : nBa(OH)2Đặt ẩn là số mol K, Ba, O trong phần 2mphần 2 = mK + mBa + mO (1)Do phần 2 gấp đôi phần 1 nên nếu cho phần vào nước: nH2 = 3,36/22,4 . 2 = 0,3 mol- Các quá trình nhường nhận electron khi cho phần 2 + H2O:Ba0 – 2e → Na+2 O0 + 2e → O-2 K0 – 1e → K+1 2H+ + 2e → H20Bảo toàn electron (2)- Từ (1)(2) ⟹ số mol K, Ba, O*Khi cho phần 2 vào dung dịch hỗn hợp axit:⟹ nBa2+ > nSO42- ⟹ SO42- hết, trong dung dịch T còn Ba2+Thành phần của dung dịch T gồm: \(\left\{ \begin{array}{l}{K^ + }\\B{a^{2 + }}\\C{l^ - }\\O{H^ - }\end{array} \right.\)BTĐT trong dung dịch ⟹ nOH- ⟹ m.Giải chi tiết:*Chia đường kết tủa ở cả 2 dung dịch thành 3 giai đoạn như hình vẽ:- Giai đoạn (1) – đồ thị đi lên: CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O- Giai đoạn (2) – đồ thị nằm ngang: CO2 + KOH → KHCO3- Giai đoạn (3) – đồ thị đi xuống: CO2 + BaCO3 + H2O → Ba(HCO3)2*Do khối lượng phần 2 lớn hơn phần 1 ⟹ Đường nằm trên của phần 2, đường nằm dưới của phần 1.- Đồ thị phần 2 đạt cực đại ở nCO2 = 2a molĐồ thị phần 1 đạt cực đại ở nCO2 = a mol⟹ Khối lượng phần 2 gấp đôi phần 1.⟹ mphần 2 = 119,85.2/(2 + 1) = 79,9 g.*Xét riêng đường đồ thị của phần 2, ta thấy:+ Với giá trị nCO2 = a mol và nCO2 = 5,5a mol cho cùng một lượng kết tủa+ Lượng kết tủa đạt cực đại khi nCO2 = 2a mol ⟹ nBa(OH)2 = 2a mol- Với giá trị nCO2 = a mol, ở giai đoạn (1):CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O a → a (mol)- Với giá trị nCO2 = 5,5a mol, ở giai đoạn (3):CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O (gđ 1) 2a → 2a → 2aCO2 + KOH → KHCO3 (gđ 2)CO2 + BaCO3 + H2O → Ba(HCO3)2 (gđ 3) a ← 2a – a ⟹ nCO2 (gđ 2) = 5,5a – 2a – a = 2,5a (mol)⟹ nKOH = nCO2 (gđ 2) = 2,5a (mol)*Coi hỗn hợp ban đầu gồm K, Ba, O Trong phần 2: đặt nBa = 2x mol; nK = 2,5x mol; nO = y mol⟹ 2,5x.39 + 2x.137 + 16y = 79,9 ⟹ 371,5x + 16y = 79,9 (1)Do phần 2 gấp đôi phần 1 nên nếu cho phần vào nước: nH2 = 3,36/22,4 . 2 = 0,3 mol- Các quá trình nhường nhận electron khi cho phần 2 + H2O:Ba0 – 2e → Na+2 O0 + 2e → O-2 2x → 4x y → 2y (mol) K0 – 1e → K+1 2H+ + 2e → H202,5x→ 2,5x 0,6← 0,3 (mol)Bảo toàn electron ⟹ 4x + 2,5x = 2y + 0,3 ⟹ 6,5x – 2y = 0,6 (2)- Từ (1)(2) ⟹ x = 0,2; y = 0,35*Khi cho phần 2 gồm \(\left\{ \begin{array}{l}K:0,{5^{mol}}\\Ba:0,{4^{mol}}\\O:0,{35^{mol}}\end{array} \right.\) vào dung dịch hỗn hợp axit:nHCl = 0,6 molnH2SO4 = 0,25 mol⟹ nBa2+ > nSO42- ⟹ SO42- hết, trong dung dịch T còn Ba2+Thành phần của dung dịch T gồm: \(\left\{ \begin{array}{l}{K^ + }:0,{5^{mol}}\\B{a^{2 + }}:0,4 - 0,25 = 0,{15^{mol}}\\C{l^ - }:0,{6^{mol}}\\O{H^ - }:\end{array} \right.\)BTĐT trong dung dịch: nOH- = 0,5 + 0,15.2 – 0,6 = 0,2 mol⟹ m = 0,5.39 + 0,15.137 + 0,6.35,5 + 0,2.17 = 64,75 g.Giá trị của m gần với 65,0 nhất
