Đáp án:
a) ${{{n_{HCl}}} \over {{n_{C{O_2}}}}} = 2$
b) m↓ = 5(g)
c) Vx = 5,04 (l) hoặc Vx = 7,28 (l)
Giải thích các bước giải:
a) Coi thể tích hỗn hợp X là 3,36 (l)
→ nX = 3,36 : 22,4 = 0,15 mol
Mx = 19,5 . 2 = 39
mX = 39 . 0,15 = 5,85 (g)
Gọi số mol HCl, CO2 trong X là x, y
Ta có hpt: $\left\{ \matrix{
x + y = 0,15 \hfill \cr
36,5x + 44y = 5,85 \hfill \cr} \right. \to \left\{ \matrix{
x = 0,1 \hfill \cr
y = 0,05 \hfill \cr} \right.$
→ ${{{n_{HCl}}} \over {{n_{C{O_2}}}}} = {{0,1} \over {0,05}} = 2$
b)
Trong 3,36 (l) X có 0,1 mol HCl; 0,05 mol CO2
$$\eqalign{
& {\rm{pH = 14}} \to {\rm{[}}{H^ + }{\rm{]}} = {10^{ - 14}}(M) \cr
& {\rm{[}}{H^ + }{\rm{]}}.{\rm{[}}O{H^ - }{\rm{]}} = {10^{ - 14}} \to {\rm{[}}O{H^ - }{\rm{]}} = 1(M) \cr
& \to {n_{O{H^ - }}} = 1.0,4 = 0,4(mol) \cr} $$
$${n_{Ca{{(OH)}_2}}} = {{{n_{O{H^ - }}}} \over 2} = 0,2mol$$
Dẫn X qua dung dịch Ca(OH)2:
Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + H2O
0,05 ← 0,1
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O
0,2-0,05 0,05
P.ứ: 0,05 ← 0,05 → 0,05
mCaCO3 = 0,05 . 100 = 5 (g)
c) Gọi số mol CO2 trong X là a
→ Số mol HCl trong X là 2a mol
nCaCO3 = 7,5 : 100 = 0,075 (mol)
Dẫn X qua dung dịch Ca(OH)2:
Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + H2O
a ← 2a
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O
0,2-a a 0,075
TH1: 0,2 - a >a ↔ a < 0,1
→ Ca(OH)2 còn dư, CO2 hết
nCaCO3 = nCO2 → a = 0,075 < 0,1
→ nHCl = 0,15 (mol)
Vx = (0,15 + 0,075) . 22,4 = 5,04 (l)
TH2: a > 0,2 - a ↔ a > 0,1
→ Phản ứng tạo hỗn hợp CaCO3 và Ca(HCO3)2
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O
0,075 ← 0,075←0,075
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
a-0,075→$\frac{a-0,075}{2}$
$\eqalign{
& {n_{Ca{{(OH)}_2}}} = 0,075 + {{a - 0,075} \over 2} = 0,2 - a \cr
& \to a = {{13} \over {120}} > 0,1 \cr} $
$\eqalign{
& {n_{HCl}} = {{13} \over {60}}(mol) \cr
& {V_X} = \left( {{{13} \over {120}} + {{13} \over {60}}} \right).22,4 = 7,28(l) \cr} $
