Câu hỏi: Hấp thụ hết 4,48 lít CO2 (ở đktc) vào dung dịch chứa x mol KOH và y mol K2CO3 thu được 200ml dung dịch X. Cho từ từ đến hết 100ml dung dịch X vào 300ml dung dịch HCl 0,5M thu được 2,688 lít khí (ở đktc). Mặt khác 100 ml dung dịch X tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 39,4 gam kết tủa. Giá trị của x là
A. 0,1.
B. 0,15.
C. 0,06.
D. 0,2
A. 0,1.
B. 0,15.
C. 0,06.
D. 0,2
Phương pháp:
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
* Cho từ từ 100 ml dd X+ HCl (0,15 mol) thu được 0,12 mol CO2:
Chứng minh được phản ứng 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
а аа
CO32- + 2H+ → H2O + CO2
B2bb
Lập hệ phương trình về số mol H+ và số mol CO2 tìm được a, b
→ Tỉ lệ mol của HCO3- và CO32-.
Mà trong dd X có nHCO3- + nCO32- = nCO2 + K2CO3 = ?
→ nHCO32- và nCO32-
Áp dụng bảo toàn điện tích để tìm x.
Hướng dẫn giải:
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 du:
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
Pu: 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
а аа
CO32- + 2H+ → H2O + CO2
b2bb
Ta có hệ
Mà trong dd X có nHCO3- + nCO32- = nCO2 + K2CO3 = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol nên dễ dàng suy ra:
nHCO3- = 0,15 và nCO32- = 0,05
BTĐT →nK+ = nHCO32- + 2. nCO32- → 0,5x +0,2 = 0,15 + 2.0,05 → x = 0,1
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
* Cho từ từ 100 ml dd X+ HCl (0,15 mol) thu được 0,12 mol CO2:
Chứng minh được phản ứng 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
а аа
CO32- + 2H+ → H2O + CO2
B2bb
Lập hệ phương trình về số mol H+ và số mol CO2 tìm được a, b
→ Tỉ lệ mol của HCO3- và CO32-.
Mà trong dd X có nHCO3- + nCO32- = nCO2 + K2CO3 = ?
→ nHCO32- và nCO32-
Áp dụng bảo toàn điện tích để tìm x.
Hướng dẫn giải:
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 du:
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
Pu: 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
а аа
CO32- + 2H+ → H2O + CO2
b2bb
Ta có hệ
Mà trong dd X có nHCO3- + nCO32- = nCO2 + K2CO3 = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol nên dễ dàng suy ra:
nHCO3- = 0,15 và nCO32- = 0,05
BTĐT →nK+ = nHCO32- + 2. nCO32- → 0,5x +0,2 = 0,15 + 2.0,05 → x = 0,1
Đáp án A.