Đáp án đúng: C
Phương pháp giải:
Chia bài toán ra làm 3 bài toán đơn.
Xét bài toán 1: Cho từ từ HCl vào dd hh Na2CO3: x(mol) và NaHCO3: y (mol) sẽ xảy ra phản ứng theo thứ tự:
2HCl + Na2CO3 → CO2 + NaCl + H2O (1)
HCl + NaHCO3 → CO2 + NaCl + H2O (2)
Dựa vào dữ kiện 0,44 mol HCl và 0,28 mol CO2 lập hệ tìm được x, y = ?
Xét bài toán 2: ∑nH+ = nHCl + 2nH2SO4 = 0,16 +0,4a (mol)
Cho từ từ H+ vào dd Na2CO3 và NaHCO3 xảy ra phản ứng ion theo thứ tự:
H+ + CO32- → HCO3- (3)
H+ + HCO3- → CO2 + H2O (4)
Từ số mol CO2 thoát ra tìm được giá trị a = ?
Từ đó xác định được các thành phần có trong dd Y
Xét bài toán 3: Cho dd Ba(OH)2 dư vào dd Y có phản ứng:
Ba2+ + SO42- → BaSO4↓ (5)
OH- + HCO3- → CO32- + H2O (6)
Ba2+ + CO32- → BaCO3↓ (7)
Từ đó đặt số mol vào tính toán được kết tủa thu được gồm: BaSO4 và BaCO3
Giải chi tiết:Đặt số mol Na2CO3 = x (mol); số mol NaHCO3 = y (mol)
Tại nHCl = 0,44 (mol) thì nCO2 max = 0,28 (mol)
Khi đó xảy ra phương trình:
2HCl + Na2CO3 → CO2 + NaCl + H2O (1)
2x ← x → x
HCl + NaHCO3 → CO2 + NaCl + H2O (2)
y ← y → y
Ta có hệ: \(\left\{ \begin{array}{l}{n_{C{O_2}}} = x + y = 0,28\\{n_{HCl}} = 2x + y = 0,44\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0,16 = {n_{N{a_2}C{O_3}}}\\y = 0,12 = {n_{NaHC{O_3}}}\end{array} \right.\)
Xét thí nghiệm: nHCl = 0,2×0,8 = 0,16 (mol); nH2SO4 = 0,2a (mol); nCO2 = 1,792/22,4 = 0,08 (mol)
→ ∑nH+ = nHCl + 2nH2SO4 = 0,16 +0,4a (mol)
Cho từ từ H+ vào dd Na2CO3 và NaHCO3 xảy ra phản ứng ion theo thứ tự:
H+ + CO32- → HCO3- (3)
0,16 ← 0,16 → 0,16 (mol)
H+ + HCO3- → CO2 + H2O (4)
0,08 ← 0,08 → 0,08 (mol)
→ ∑nH+(3)(4) = 0,16 + 0,08 = 0,24 (mol)
→ 0,16 + 0,4a = 0,24
→ 0,4a = 0,08
→ a = 0,2 (M)
→ nH2SO4 = 0,04 (mol) → nSO42- = 0,04 (mol).
nHCO3- dư = nHCO3-(bđ) + nHCO3-(3) - nHCO3-(4) = 0,12 + 0,16 – 0,08 = 0,2 (mol)
dd Y thu được gồm: Na+;Cl- ; SO42-: 0,04 (mol); Cl-; HCO3- : 0,2 (mol)
Cho dd Ba(OH)2 vào dd Y có phản ứng:
Ba2+ + SO42- → BaSO4↓ (5)
0,04 → 0,04 (mol)
OH- + HCO3- → CO32- + H2O (6)
0,2 → 0,2 (mol)
Ba2+ + CO32- → BaCO3↓ (7)
0,2 → 0,2 (mol)
Theo PTHH (5): nBaSO4 = nSO42- = 0,04 (mol)
Theo PTHH (7): nBaCO3 = nCO32- = nHCO3(6) = 0,2 (mol)
→ mkết tủa = mBaSO4 + mBaCO3 = 0,04×233 + 0,2×197 = 48,72 (g)
Đáp án C
