Đáp án:
a. \(\left[ \begin{array}{l}V_{CO_2}=0,56\ (lit)\\V_{CO_2}=8,4\ (lit)\end{array} \right.\)
b. Kết tủa $\min \Leftrightarrow a\approx 100\%$
Kết tủa $\max\Leftrightarrow a\approx 0\%$
Giải thích các bước giải:
a. \(n_{CaO}=\dfrac{11,2}{56}=0,2\) (mol)
\(n_{CaCO_3}=\dfrac{2,5}{100}=0,025\) (mol)
\(CaO+H_2O\to Ca(OH)_2\ (1)\\ \,\,\,0,2\,\,\,\,\,\,\,\,\to\qquad \;\;\;\;\;0,2\qquad (mol)\)
Theo $(1):\ n_{Ca(OH)_2}=0,2$ (mol)
Vì \(n_{CaCO_3}=0,025\) (mol) \(<n_{Ca(OH)_2}=0,2\) (mol) nên kết tủa chưa đặt cực đại nên xảy ra hai trường hợp
TH1: \(Ca(OH)_2\) dư
\(CO_2+Ca(OH)_2\to CaCO_3+H_2O \ (2)\)
Theo $(2): \ n_{CO_2\ (2)}=n_{CaCO_3}=0,025$ (mol)
$\Rightarrow V_{CO_2}=0,025\cdot 22,4=0,56$ (lít)
TH2: \(CO_2\) dư, làm tan một phần kết tủa
\(CO_2+Ca(OH)_2\to CaCO_3+H_2O \ (2)\\ 0,025\;\;\;\;\;0,025\;\;\;\;\leftarrow\;\;0,025\qquad \qquad\;\;\;(mol)\\ 2CO_2\;\;\;+\;\;\;Ca(OH)_2\to Ca\left(HCO_3\right)_2\ (3)\\ 0,35\;\;\leftarrow\;\, \left(0,2-0,025\right)\qquad\qquad\qquad \,\,(mol)\)
Theo $(2),(3):\ n_{CO_2}=0,025+0,35=0,375$ (mol)
$\Rightarrow V_{CO_2}=0,375\cdot 22,4=8,4$ (lít)
b. Đặt công thức chung của hai muối cacbonat là \(RCO_3\)
\(RCO_3+2HCl\to RCl_2+CO_2+H_2O\ (4)\)
Khi $a\approx 0%$ $\big($xem hỗn hợp chỉ có $BaCO_3\big)$
$n_{RCO_3}=n_{BaCO_3}=\dfrac{28,1}{197}$ (mol)
Theo $(4):\ n_{CO_2}=n_{RCO_3}=\dfrac{28,1}{197}$
Vì $n_{CO_2}=\dfrac{28,1}{197}$ (mol) $<n_{Ca(OH)_2}=0,2$ (mol) nên kiềm dư
Theo $(2):\ n_{CaCO_3}=n_{CO_2}=\dfrac{28,1}{197}$ (mol)
Khi $a\approx 100\%$ $\big($xem hỗn hợp chỉ có $MgCO_3\big)$
$n_{RCO_3}=n_{MgCO_3}=\dfrac{28,1}{84}$ (mol)
Đặt $T=\dfrac{n_{OH}}{n_{CO_2}}=\dfrac{0,2\cdot 2}{\dfrac{28,1}{84}}\approx 1,2$
Vì $1<T<2$ nên phản ứng tạo hai muối
Theo phản ứng $(2), (3)$
$n_{CaCO_3}=n_{OH}-n_{CO_2}=0,2\cdot 2-\dfrac{28,1}{84}\approx 0,0655$ (mol) $<\dfrac{28,1}{197}$ (mol)
Vậy khi $a\approx 100\%$ thì lượng kết tủa bé nhất
$a\approx 0\%$ thì lượng kết tủa nhỏ nhất
