Đáp án đúng: A

Phương pháp giải:

Khi CO2 tác dụng với dung dịch kiềm, trong trường hợp tạo thành 2 muối CO32- và HCO3- thì ta có công thức tính nhanh:
nOH- - nCO2 = nCaCO3
2nCO2 - nOH- = nHCO3-Giải chi tiết:Trường hợp 1: V lít CO2 tác dụng với Ca(OH)2 chỉ tạo CaCO3
- Khi VCO2 = V (lít) thì nCO2 = nCaCO3 = 0,05b mol
⟹ V lít CO2 ứng với 0,05b mol CO2.
- Khi VCO2 = V + 6,72 (lít) thì nCO2 = 0,05b + 0,3 (mol)
Do khối lượng kết tủa giảm nên có sự hòa tan kết tủa
Công thức nhanh: nOH- - nCO2 = nCaCO3 ⟹ 2.0,06b - (0,05b + 0,3) = 0,02b ⟹ b = 6.
- Khi VCO2 = V1 (lít) thì nCaCO3 = 0,03b = 0,18 mol.
Công thức nhanh: nOH- - nCO2 = nCaCO3 ⟹ nCO2 = 0,72 - 0,18 = 0,54 mol.
- Xét quá trình phản ứng giữa X với C nung đỏ:
Dễ thấy: nC = nY - nX = 4,5 - a (mol)
Σ(nCO + nH2) = nY - nCO2 = 4,5 - 0,54 = 3,96 (mol)
Nếu oxi hóa hoàn toàn Y thì cần:
nO = Σ(nCO + nH2) = 3,96 mol
\({a^{mol}}X\left\{ \begin{array}{l}C{O_2}\\{H_2}O\end{array} \right. \xrightarrow[]{+C:(4,5-a)^{mol}} 4,{5^{mol}}Y\left\{ \begin{array}{l}CO\\{H_2}\\C{O_2}\end{array} \right. \xrightarrow[]{+O:3,96^{mol}} \left\{ \begin{array}{l}C{O_2}\\{H_2}O\end{array} \right.\)
BTe cho toàn bộ quá trình: 4nC = 2nO ⟹ 4.(4,5 - a) = 2.3,96 ⟹ a = 2,52.
Trường hợp 2: V lít CO2 tác dụng với Ca(OH)2 tạo thành CaCO3 và Ca(HCO3)2
- Khi VCO2 = V (lít):
Giả sử V lít CO2 ứng với x mol CO2.
Công thức nhanh ⟹ nOH- - nCO2 = nCaCO3 ⟹ 0,12b - x = 0,05b ⟹ x = 0,07b (1)
- Khi VCO2 = V + 6,72 (lít):
Công thức nhanh: nOH- - nCO2 = nCaCO3 ⟹ 0,12b - (x + 0,3) = 0,02b ⟹ 0,1b - x = 0,3 (2)
Từ (1), (2) ⟹ b = 10; x = 0,7 mol
- Khi VCO2 = V1 (lít):
mCaCO3 = 3b = 30 gam ⟹ nCaCO3 = 0,3 mol.
Công thức nhanh: nOH- - nCO2 = nCaCO3 ⟹ 1,2 - nCO2 = 0,3 ⟹ nCO2 = 0,9 mol.
- Xét quá trình phản ứng giữa X với C nung đỏ:
Dễ thấy: nC = nY - nX = 4,5 - a (mol)
Σ(nCO + nH2) = nY - nCO2 = 4,5 - 0,9 = 3,6 (mol)
Nếu oxi hóa hoàn toàn Y thì cần:
nO = Σ(nCO + nH2) = 3,6 mol
\({a^{mol}}X\left\{ \begin{array}{l}C{O_2}\\{H_2}O\end{array} \right. \xrightarrow[]{+C:(4,5-a)^{mol}} 4,{5^{mol}}Y\left\{ \begin{array}{l}CO\\{H_2}\\C{O_2}\end{array} \right. \xrightarrow[]{+O:3,6^{mol}} \left\{ \begin{array}{l}C{O_2}\\{H_2}O\end{array} \right.\)
BTe cho toàn bộ quá trình: 4nC = 2nO ⟹ 4.(4,5 - a) = 2.3,6 ⟹ a = 2,7.