Đáp án đúng: B
Phương pháp giải:
Cho Ba vào dd CuSO4 thì Ba sẽ phản ứng hết với H2O có trong dung dịch sinh ra Ba(OH)2. Sau đó Ba(OH)2 mới phản ứng với dd CuSO4
Viết PTHH xảy ra, đổi số mol các chất và tính toán theo PTHH
Chú ý kết tủa BaSO4 không bị nhiệt phân hủy.
Giải chi tiết:\(\begin{array}{l}{n_{Ba}} = \frac{{20,55}}{{137}} = 0,15(mol)\\{n_{CuS{O_4}}} = \frac{{m_{{\rm{d}}dCuS{O_4}}^{}.\frac{{C\% }}{{100\% }}}}{{{M_{CuS{O_4}}}}} = \frac{{500.\frac{{1,6\% }}{{100\% }}}}{{160}} = 0,05(mol)\end{array}\)
Cho Ba vào dd CuSO4 thì Ba sẽ phản ứng với H2O có trong dung dịch trước sinh ra dd Ba(OH)2, sau đó Ba(OH)2 mới phản ứng với dd CuSO4.
PTHH: Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑ (1)
(mol) 0,15 → 0,15 → 0,15
Theo PTHH (1): nH2 = nBa = 0,15 (mol)
Theo PTHH (1): nBa(OH)2 = nBa = 0,15 (mol)
PTHH: Ba(OH)2 + CuSO4 → BaSO4↓ + Cu(OH)2↓ (2)
Ban đầu: 0,15 0,05
Phản ứng: 0,05 ← 0,05 → 0,05 → 0,05
Sau pư: 0,1 0 0,05 0,05
Vậy khí A thu được là H2
Kết tủa B thu được gồm: BaSO4: 0,05 (mol) và Cu(OH)2: 0,05 (mol)
dung dịch C thu được chứa chất tan là Ba(OH)2 dư: 0,1 (mol)
Nung kết tủa B chỉ có Cu(OH)2 bị nhiệt phân còn BaSO4 không bị nhiệt phân.
PTHH: Cu(OH)2 \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) CuO (rắn) + H2O (3)
(mol) 0,05 → 0,05
Chất rắn D sau khi nung là: \(\left\{ \begin{array}{l}BaS{O_4}:0,05(mol)\\CuO:0,05(mol)\end{array} \right.\)
⟹ a = mBaSO4 + mCuO = 0,05.233 + 0,05.80 = 15,65 (g)
mdd sau = mBa + mdd CuSO4 - mH2 - mBaSO4 - mCu(OH)2
= 20,55 + 500 - 0,15.2 - 0,05.233 - 0,05.98
= 503,7 (g)
Theo PTHH (2): nBa(OH)2 dư = 0,1 (mol) ⟹ mBa(OH)2 = nBa(OH)2. MBa(OH)2 = 0,1.171 = 17,1 (g)
Nồng độ Ba(OH)2 trong dung dịch C là:
\(C{\% _{Ba{{(OH)}_2}}} = \frac{{{m_{Ba{{(OH)}_2}}}}}{{{m_{dd\,C}}}}.100\% = \frac{{17,1}}{{503,7}}.100\% = 3,39\% \).
Đáp án B