Câu hỏi: Dung dịch X chứa a mol Ba(OH)2. Dung dịch Y chứa hỗn hợp gồm a mol NaOH và a mol Ba(OH)2. Sục khí CO2 đến dư vào dung dịch X cũng như dung dịch Y, sự phụ thuộc số mol kết tủa và số mol khí CO2 ở cả hai thí nghiệm theo hai đồ thị sau:
Giá trị của x là
A. 0,38.
B. 0,36.
C. 0,34.
D. 0,40.
Giá trị của x là
A. 0,38.
B. 0,36.
C. 0,34.
D. 0,40.
Phương pháp giải:
Khung đồ thị CO2+ Ca(OH)2/Ba(OH)2:
*Giai đoạn (1): CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O.
*Giai đoạn (2): CO2 + BaCO3 + H2O → Ba(HCO3)2.
Khung đồ thị CO2+ dd hỗn hợp NaOH + Ba(OH)2:
*Giai đoạn (1): CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O.
*Giai đoạn (2): CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O; CO2 + Na2CO3 + H2O → 2NaHCO3.
*Giai đoạn (3): CO2 + BaCO3 + H2O → Ba(HCO3)2.
Giải chi tiết:
Đồ thị có dạng hình tam giác thuộc về phản ứng của dung dịch X với CO2 (gọi là đồ thị 1), đồ thị hình thang cân thuộc về phản ứng của dung dịch Y với CO2 (gọi là đồ thị 2).
- Xét đồ thị 2, chia đồ thị 2 ra thành các giai đoạn như ở phần Phương pháp:
+ Khi nCO2 = 0,15 mol: nBaCO3 = nCO2 = 0,15 mol
+ Khi nCO2 = 0,57 mol:
Sản phẩm chứa: $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
BaC{{\text{O}}_{3}}:0,15\left( mol \right) \\
NaHC{{O}_{3}}:a\left( mol \right) \\
Ba{{(HC{{O}_{3}})}_{2}}:a-0,15\left( mol \right)\left[ BT:Ba \right] \\
\end{array} \right.$
BTNT C: nCO2 = nBaCO3 + nNaHCO3 + 2nBa(HCO3)2
⟹ a + 2(a - 0,15) + 0,15 = 0,57
⟹ 3a = 0,72
⟹ a = 0,24.
- Xét đồ thị 1:
Sản phẩm gồm: $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
BaC{{\text{O}}_{3}}:0,1\left( mol \right) \\
Ba{{\left( HC{{O}_{3}} \right)}_{2}}:0,24-0,1=0,14\left( mol \right)\left[ BT:Ba \right] \\
\end{array} \right.$
BTNT C: nCO2 = nBaCO3 + 2nBa(HCO3)2 = 0,1 + 2.0,14 = 0,38 (mol).
Vậy x = 0,38.
Khung đồ thị CO2+ Ca(OH)2/Ba(OH)2:
*Giai đoạn (1): CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O.
*Giai đoạn (2): CO2 + BaCO3 + H2O → Ba(HCO3)2.
Khung đồ thị CO2+ dd hỗn hợp NaOH + Ba(OH)2:
*Giai đoạn (1): CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O.
*Giai đoạn (2): CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O; CO2 + Na2CO3 + H2O → 2NaHCO3.
*Giai đoạn (3): CO2 + BaCO3 + H2O → Ba(HCO3)2.
Giải chi tiết:
Đồ thị có dạng hình tam giác thuộc về phản ứng của dung dịch X với CO2 (gọi là đồ thị 1), đồ thị hình thang cân thuộc về phản ứng của dung dịch Y với CO2 (gọi là đồ thị 2).
- Xét đồ thị 2, chia đồ thị 2 ra thành các giai đoạn như ở phần Phương pháp:
+ Khi nCO2 = 0,15 mol: nBaCO3 = nCO2 = 0,15 mol
+ Khi nCO2 = 0,57 mol:
Sản phẩm chứa: $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
BaC{{\text{O}}_{3}}:0,15\left( mol \right) \\
NaHC{{O}_{3}}:a\left( mol \right) \\
Ba{{(HC{{O}_{3}})}_{2}}:a-0,15\left( mol \right)\left[ BT:Ba \right] \\
\end{array} \right.$
BTNT C: nCO2 = nBaCO3 + nNaHCO3 + 2nBa(HCO3)2
⟹ a + 2(a - 0,15) + 0,15 = 0,57
⟹ 3a = 0,72
⟹ a = 0,24.
- Xét đồ thị 1:
Sản phẩm gồm: $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
BaC{{\text{O}}_{3}}:0,1\left( mol \right) \\
Ba{{\left( HC{{O}_{3}} \right)}_{2}}:0,24-0,1=0,14\left( mol \right)\left[ BT:Ba \right] \\
\end{array} \right.$
BTNT C: nCO2 = nBaCO3 + 2nBa(HCO3)2 = 0,1 + 2.0,14 = 0,38 (mol).
Vậy x = 0,38.
Đáp án A.