Cho 34,3 gam hỗn hợp Ba, Na vào 154,88 gam nước thu được 188,48 gam dd X. Sục từ từ 13,888l khí CO2 (đktc) vào dd X được dd Y. Tính nồng độ % chất tan trong dd Y. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Đáp án:
$C\%_{NaHCO_3}=12,6\%\\$ $C\%_{Ba(HCO_3)_2}=15,54\%$
Giải thích các bước giải:
$n_{CO_2}=\dfrac{13,888}{22,4}=0,62(mol)$
$\xrightarrow[]{\text{BTKL}:}n_{H_2}=\dfrac{34,3+154,88-188,48}{2}=0,35(mol)$
Ta có hệ phương trình:
$\begin{cases} m_{hh}=137.n_{Ba}+23.n_{Na}=34,3(g)\\\xrightarrow[]{\text{BT electron}:}2.n_{Ba}+n_{Na}=2.n_{H_2}=2.0,35=0,7(mol) \end{cases}\\\begin{cases}n_{Ba}=0,2(mol)\\n_{Na}=0,3(mol) \end{cases}$
$n_{OH-(X)}=2.n_{H_2}=2.0,35=0,7(mol)$
Ta có $:1< T=\dfrac{n_{OH-}}{n_{CO_2}}=\dfrac{0,7}{0,62}=1,13<2$
Tạo muối $HCO_3^{-}$ và $CO_3^{2-}$
$n_{CO_3^{2-}}=n_{OH^{-}}-n_{CO_2}=0,7-0,62=0,08(mol)$
$n_{HCO_3^{-}}=2.n_{CO_2}-n_{OH^{-}}=2.0,62-0,7=0,54(mol)$
$Y$ gồm $\begin{cases} Na^{+}:0,3(mol)\\Ba^{2+}:0,2(mol)\\HCO_3^{-}:0,54(mol)\\CO_3^{2-}:0,08(mol) \end{cases}\to Y\begin{cases} Na^{+}:0,3(mol)\\Ba^{2+}:0,2-0,08=0,12(mol)\\HCO_3^{-}:0,54(mol) \end{cases}$
$m_{BaCO_3}=n_{CO_3^{2-}}=0,08(mol)$
Mà $n_{HCO_3^{-}}=0,3+2.0,12=0,54(mol)$
$ \to n_{Na^{+}}+2.n_{Ba^{2+}}=0,54(mol)$
Ghép các ion tương ứng trong dung dịch $Y$, ta được:
$Y \begin{cases} NaHCO_3:0,3(mol)\\Ba(HCO_3)_2:0,12(mol) \end{cases}$
$m_{\text{dd Y}}=m_{CO_2}+m_{\text{dd X}}-m_{BaCO_3}$
$ \to m_{\text{ dd Y}}=0,62.44+188,48-0,08.197=200(g)$
$C\%_{NaHCO_3}=\dfrac{0,3.84}{200}.100\%=12,6\%$
$C\%_{Ba(HCO_3)_2}=\dfrac{0,12.259}{200}.100\%=15,54\%$
Bảo toàn khối lượng
`=> m_{H_2} = 34,3 + 154,88 - 188,48 = 0,7g`
`=> n_{H_2} = (0,7)/2 = 0,35` mol
`n_{CO_2} = (13,888)/(22,4) = 0,62` mol
Gọi `x, y` lần lượt là số mol của `Na, Ba`
Ta có PT khối lượng:
`m_{Ba + Na} = m_{Na} + m_{Ba} = 23x + 137y = 34,3g(I)`
`2Na + 2H_2O -> 2NaOH + H_2(1)`
`Ba + 2H_2O -> Ba(OH)_2 + H_2(2)`
Theo PTHH `(1),(2)`
`n_{H_2} = 1/2n_{Na} + n_{Ba} = 1/2x + y = 0,35` mol `(II)`
`(I),(II) => x = 0,3; y = 0,2`
Vậy
Theo PTHH (1)
`n_{NaOH} = n_{Na} = 0,3` mol
Theo PTHH (2)
`n_{Ba(OH)_2} = n_{Ba} = 0,2` mol
Vậy dd `X` gồm có `Ba(OH)_2: 0,2` mol và `NaOH: 0,3` mol
Thứ tự phải ứng khi sục khí như `CO_2, SO_2` vào dd kiềm: Ưu tiên tạo kết tủa trước, sau đó kết tủa tan dần sau cùng.
`Ba(OH)_2 + CO_2 -> BaCO_3 + H_2O(3)`
`0,2 -> 0,2 -> 0,2 -> 0,2(mol)`
`NaOH + CO_2 -> NaHCO_3(4)`
`0,3 -> 0,3 -> 0,3(mol)`
`BaCO_3 + CO_2 + H_2O -> Ba(HCO_3)_2(5)`
Theo PTHH `(3),(4)`
`n_{CO_2(3),(4)} = n_{Ba(OH)_2} + n_{NaOH} = 0,2 + 0,3 = 0,5` mol
`=> n_{CO_2(5)} = 0,62 - 0,5 = 0,12` mol
Theo PT(3)
`n_{BaCO_3} = n_{Ba(OH)_2} = 0,2` mol
Tại PT (5), xét
`n_{CO_2(5)} = 0,12 n_{BaCO_3} = 0,2`
`=> BaCO_3` dư
`n_{BaCO_3(dư)} = 0,2 - 0,12 = 0,08` mol
Theo PTHH(5)
`n_{Ba(HCO_3)_2} = n_{CO_2(5)} = 0,12` mol
Theo PTHH (4)
`n_{NaHCO_3} = n_{NaOH} = 0,3` mol
Áp dụng bảo toàn khối lượng từ khi sục khí `CO_2` vào dd `X`
`m_{CO_2} + m_{dd X} = m_{dd Y} + m_{BaCO_3(dư)}`
`=> 0,62 . 44 + 188,48 = m_{dd Y} + 0,08 . 197`
`=> m_{dd Y} = 200g`
Vậy nồng độ phần trăm từng chất tan trong dd `Y` là:
`C%_{dd NaHCO_3} = (0,3 . 84)/(200) . 100% = 12,6%`
`C%_{dd Ba(HCO_3)_2} = (0,12 . 259)/(200) . 100% = 15,54%`
Hóa học là ngành nghiên cứu về thành phần, cấu trúc, tính chất, và sự thay đổi của vật chất. Hóa học nói về các nguyên tố, hợp chất, nguyên tử, phân tử, và các phản ứng hóa học xảy ra giữa những thành phần đó. Hóa học đôi khi được gọi là "khoa học trung tâm" vì nó là cầu nối các ngành khoa học tự nhiên khác như vật lý học, địa chất học và sinh học. Hãy đam mê và khám phá thế giới của các chất hóa học và phản ứng!
Lớp 8 - Năm thứ ba ở cấp trung học cơ sở, học tập bắt đầu nặng dần và sang năm lại là năm cuối cấp, áp lực lớn dần. Hãy chú ý đến sức khỏe, cân bằng giữa học và nghỉ ngơi để đạt hiệu quả tốt nhất!
Copyright © 2021 HOCTAPSGK