Câu hỏi: Tiến hành hai thí nghiệm hấp thụ khí CO2 vào dung dịch chứa 14x mol KOH và 6x mol Ca(OH)2. Kết quả thí nghiệm được mô tả theo bảng sau:
Tổng khối lượng kết tủa thu được từ hai thí nghiệm là
A. 6 gam.
B. 10 gam.
C. 8 gam.
D. 12 gam.
| Thực hiện thí nghiệm | Thí nghiệm 1 | Thí nghiệm 2 |
| Thể tích CO2 (lít) bị hấp thụ | 4,032 | 4,928 |
| Khối lượng (gam) chất tan trong dung dịch thu được | m | m + 4,48 |
A. 6 gam.
B. 10 gam.
C. 8 gam.
D. 12 gam.
TN1: ${{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,18$
TN2: ${{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,22$
$\to $ Lượng CO2 tăng 0,04 mol.
Xét các trường hợp phản ứng của phần CO2 tăng thêm này:
$C{{O}_{2}}+2KOH\to {{K}_{2}}C{{O}_{3}}+{{H}_{2}}O\left( 1 \right)$
$\to $ m chất tan tăng $=0,04.138-0,08.56=1,04$
$C{{O}_{2}}+{{H}_{2}}O+{{K}_{2}}C{{O}_{3}}\to 2KHC{{O}_{3}}\left( 2 \right)$
$\to $ m chất tan tăng $=0,08.100-0,04.138=2,48$
$C{{O}_{2}}+{{H}_{2}}O+CaC{{O}_{3}}\to Ca{{\left( HC{{O}_{3}} \right)}_{2}}\left( 3 \right)$
$\to $ m chất tan tăng $=0,04.162=6,48$
Dễ thấy $2,48<4,48<6,48$ nên lượng $C{{O}_{2}}$ tăng thêm đã xảy ra 2 phản ứng $\left( 2 \right)\left( 3 \right).$
Đặt a, b là số mol CO2 tham gia (2) và (3)
${{n}_{C{{O}_{2}}}}=a+b=0,04$
m chất tan tăng $=100.2a-138a+162b=4,48$
$\to a=b=0,02$
TN1 $\to {{n}_{CaC{{O}_{3}}}}=6x;{{n}_{{{K}_{2}}C{{O}_{3}}}}=0,02\to {{n}_{KHC{{O}_{3}}}}=14x-0,04$
Bảo toàn $C\to 6x+0,02+14x-0,04=0,18$
$\to x=0,01$
Vậy TN1 có 6x mol CaCO3 và TN2 còn lại $6x-b$ mol $CaC{{O}_{3}}$
$\to {{m}_{CaC{{O}_{3}}}}$ tổng = 10 gam
TN2: ${{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,22$
$\to $ Lượng CO2 tăng 0,04 mol.
Xét các trường hợp phản ứng của phần CO2 tăng thêm này:
$C{{O}_{2}}+2KOH\to {{K}_{2}}C{{O}_{3}}+{{H}_{2}}O\left( 1 \right)$
$\to $ m chất tan tăng $=0,04.138-0,08.56=1,04$
$C{{O}_{2}}+{{H}_{2}}O+{{K}_{2}}C{{O}_{3}}\to 2KHC{{O}_{3}}\left( 2 \right)$
$\to $ m chất tan tăng $=0,08.100-0,04.138=2,48$
$C{{O}_{2}}+{{H}_{2}}O+CaC{{O}_{3}}\to Ca{{\left( HC{{O}_{3}} \right)}_{2}}\left( 3 \right)$
$\to $ m chất tan tăng $=0,04.162=6,48$
Dễ thấy $2,48<4,48<6,48$ nên lượng $C{{O}_{2}}$ tăng thêm đã xảy ra 2 phản ứng $\left( 2 \right)\left( 3 \right).$
Đặt a, b là số mol CO2 tham gia (2) và (3)
${{n}_{C{{O}_{2}}}}=a+b=0,04$
m chất tan tăng $=100.2a-138a+162b=4,48$
$\to a=b=0,02$
TN1 $\to {{n}_{CaC{{O}_{3}}}}=6x;{{n}_{{{K}_{2}}C{{O}_{3}}}}=0,02\to {{n}_{KHC{{O}_{3}}}}=14x-0,04$
Bảo toàn $C\to 6x+0,02+14x-0,04=0,18$
$\to x=0,01$
Vậy TN1 có 6x mol CaCO3 và TN2 còn lại $6x-b$ mol $CaC{{O}_{3}}$
$\to {{m}_{CaC{{O}_{3}}}}$ tổng = 10 gam
Đáp án B.