Tiến hành các thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: Hấp thụ hết V lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch chứa 0,2 mol Ba(OH)2 và 0,3 mol NaOH, thu được m gam...

Phương pháp giải:
- Biện luận suy ra sản phẩm tạo thành ở các thí nghiệm.
- Bài toán CO2​ tác dụng với dung dịch kiềm
CO2​ + 2OH-​ → CO3​2-​ + H2​O
CO2​+ OH-​ → HCO3​-​
Đặt nOH-​/nCO2 ​= T
+ Nếu T ≤ 1 thì phản ứng chỉ tạo muối HCO3​-​
+ Nếu 1 < T < 2 thì phản ứng sinh ra HCO3​-​ và CO3​2-​
+ Nếu T = 2 thì phản ứng chỉ sinh ra CO3​2-​
+ Nếu T > 2 thì sau phản ứng thu được CO3​2-​ và OH-​ dư
Giải chi tiết:
Đặt nCO2​ = x mol; nBaCO3(TN1)​ = y mol; nBaCO3(TN2)​ = 3y mol.
Ta thấy nBaCO3(TN1)​ < 0,2 (vì nếu nBaCO3(TN1)​ ≥ 0,2 thì nBaCO3(TN2)​ ≥ 0,6 lớn hơn cả Ba(OH)2​ ⟹ Vô lý!)
Mặt khác, mBaCO3(TN2)​ > nBaCO3(TN1)​ ⟹ dung dịch tạo thành có HCO3​-​ ⟹ TN1 tạo BaCO3​, Ba2+​, Na+​, HCO3​-​
*Thí nghiệm 1:
$C{{O}_{2}}:x+\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
B{{a}^{2+}}:0,2 \\
N{{a}^{+}}:0,3 \\
O{{H}^{-}}:0,7 \\
\end{array} \right.\Rightarrow BaC{{\text{O}}_{3}}:y+\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
N{{a}^{+}}:0,3 \\
B{{a}^{2+}}:0,2-y\left( BTNT.Ba \right) \\
HC{{O}_{3}}^{-}:x-y\left( BTNT.C \right) \\
\end{array} \right.$
BTĐT ⟹ 0,3 + 2.(0,2 - y) = x - y ⟹ x + y = 0,7 (1)
*Thí nghiệm 2:
+) TN1 tạo CO3​2-​ và HCO3​-​ ⟹ nOH​-​/2 < nCO2​ < nOH​-​ ⟹ 0,35 < nCO2​ < 0,7 (*)
+) TN2 có tỉ lệ: $T=\dfrac{{{n}_{O{{H}^{-}}}}}{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}=\dfrac{1}{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}$ (**)
Từ (*) và (**) ⟹ 1,43 < T < 2,86 ⟹ có 2 trường hợp xảy ra như sau:
Trường hợp 1: T ≥ 2 ⟹ nCO2​ ≤ 0,5 mol ⟹ tạo BaCO3​ và Ba(OH)2​ dư
⟹ $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
BaC{{\text{O}}_{3}}:3y \\
Ba{{\left( OH \right)}_{2}}:0,5-3y\left( BTNT.Ba \right) \\
\end{array} \right.$ ⟹ BTNT. C: x = 3y (2)
Giải (1) (2) được x = 0,525 và y = 0,175 (loại vì số mol CO2​ không thỏa mãn nCO2​ ≤ 0,5 mol)
Trường hợp 2: 1,43 < T < 2 ⟹ 0,5 < nCO2​ < 0,699 ⟹ tạo BaCO3​ và Ba(HCO3​)2​
⟹ $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
BaC{{\text{O}}_{3}}:3y \\
Ba{{\left( HC{{O}_{3}} \right)}_{2}}:0,5-3y\left( BTNT.Ba \right) \\
\end{array} \right.$ ⟹ BTNT. C: x = 3y + 2.(0,5 - 3y) (2')
Giải (1) (2') được x = 0,55 và y = 0,15 (thỏa mãn điều kiện 0,5 < nCO2​ < 0,699)
*Thí nghiệm 3:
Ta thấy $1<T=\dfrac{{{n}_{O{{H}^{-}}}}}{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}=\dfrac{0,7}{0,55}=1,27<2$ ⟹ Tạo CO3​2-​ (u mol) và HCO3​-​ (v mol)
Giải hệ $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
u+v={{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,55 \\
2u+v=0,7 \\
\end{array} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
u=0,15 \\
v=0,4 \\
\end{array} \right.$
Xét phản ứng giữa CO3​2-​ (0,15 mol) với Ba2+​ (0,1 mol) ⟹ nBaCO3​ = 0,1 mol ⟹ a = 19,7 gam.