Đáp án đúng: A
Giải chi tiết: 200 ml dd X = CO2: 0,2 mol + {KOH: x mol; K2CO3: y mol}
→ 100 ml dd X = CO2: 0,1 mol + {KOH: 0,5x mol; K2CO3: 0,5y mol}
* 100 ml dd X + Ba(OH)2 dư:
BTNT "C" → nCO2 + nK2CO3 = nBaCO3 → 0,1 + 0,5y = 39,4/197 → y = 0,2
* Cho từ từ 100 ml dd X + HCl (0,15 mol) thu được 0,12 mol CO2:
+) Nếu dd X chỉ chứa ion CO32- thì theo bảo toàn C → nCO32- = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol
CO32- + 2H+ → H2O + CO2
Bđ: 0,2 0,15
Pư: 0,075 ← 0,15 → 0,075
+) Nếu dd X chỉ chứa ion HCO3- thì theo bảo toàn C → nHCO3- = 0,2 mol
HCO3- + H+ → H2O + CO2
Bđ: 0,2 0,15
Pư: 0,15 ← 0,15 → 0,15
Mà theo đề bài: 0,075 < nCO2 (= 0,12 mol) < 0,15 → Tạo 2 muối CO32- và HCO3-
Do nCO2 < nHCO3- + nCO32- nên H+ hết; HCO3- và CO32- dư
Khi cho từ từ H+ vào {HCO3-; CO32-} thì HCO3- và CO32- phản ứng đồng thời với H+ theo đúng tỉ lệ mol của chúng. Như vậy:
HCO3- + H+ → H2O + CO2
a a a
CO32- + 2H+ → H2O + CO2
b 2b b
Ta có hệ: \(\left\{ \begin{array}{l}{n_{{H^ + }}} = a + 2b = 0,15\\{n_{C{O_2}}} = a + b = 0,12\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}a = 0,09\\b = 0,03\end{array} \right. \to \dfrac{{{n_{HC{O_3}^ - }}}}{{{n_{C{O_2}^{2 - }}}}} = \dfrac{{0,09}}{{0,03}} = \dfrac{3}{1}\)
Mà trong dd X có nHCO3- + nCO32- = nCO2 + nK2CO3 = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol nên dễ dàng suy ra:
nHCO3- = 0,15 và nCO32- = 0,05
BTĐT → nK+ = nHCO3- + 2.nCO32- → 0,5x + 0,2 = 0,15 + 2.0,05 → x = 0,1.
