by Dẫn 0,55 mol hỗn hợp X (gồm hơi nước và khí CO$_{2}$) qua cacbon nung đỏ, thu được 0,95 mol hỗn hợp Y gồm CO, H$_{2}$ và CO$_{2}$. Cho Y hấp thụ vào dung dịch chứa 0,1 mol Ba(OH)$_{2}$, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 29,55.
B. 19,7.
C. 15,76.
D. 9,85.
Hướng dẫn
Chọn phương án: D
Phương pháp giải:
\(0,55\,mol\,X\left\{ \matrix{
{H_2}O:x(mol) \hfill \cr
C{O_2}:\,y\,(mol) \hfill \cr} \right. + C\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow 0,95\,mol\,Y\left\{ \matrix{
{H_2}:x(mol) \hfill \cr
CO:0,95 – x – z\,(mol) \hfill \cr
C{O_2}:z\,(mol) \hfill \cr} \right.\buildrel { + Ba{{(OH)}_2}:\,0,1\,(mol)} \over
\longrightarrow m \downarrow = ?\)
Lập hệ phương trình với số mol X và BTNT “O” sẽ tìm ra được số mol CO$_{2}$ trong Y
Có mol CO$_{2}$, mol Ba(OH)$_{2}$. Lập tỉ lệ n$_{OH-}$/n$_{CO2}$ để tính được khối lượng kết tủa tạo thành.
Lời giải chi tiết:
\(0,55\,mol\,X\left\{ \matrix{
{H_2}O:x(mol) \hfill \cr
C{O_2}:\,y\,(mol) \hfill \cr} \right. + C\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow 0,95\,mol\,Y\left\{ \matrix{
{H_2}:x(mol) \hfill \cr
CO:0,95 – x – z\,(mol) \hfill \cr
C{O_2}:z\,(mol) \hfill \cr} \right.\buildrel { + Ba{{(OH)}_2}:\,0,1\,(mol)} \over
\longrightarrow m \downarrow = ?\)
C(r) + H$_{2}$O(h) → CO(k) + H$_{2}$(k) (1)
C(r) + 2H$_{2}$O(h) → CO$_{2 }$(k) + 2H$_{2}$(k) (2)
C(r) + CO$_{2}$(k) → CO(k) (3)
Ta có hệ phương trình:
\(\left\{ \matrix{
{n_X} = x + y = 0,55\, \hfill \cr
\buildrel {BTNT\,:\,O} \over
\longrightarrow x + 2y = 0,95 – x – z + 2z \hfill \cr} \right. \Rightarrow \left\{ \matrix{
x + y = 0,55 \hfill \cr
z = 2(x + y) – 0,95 \hfill \cr} \right. \Rightarrow z = 2.0,55 – 0,95 = 0,15\,(mol)\)
→ n$_{CO2(Y)}$ = z = 0,15 (mol)
Xét Y phản ứng với 0,1 mol Ba(OH)$_{2}$
Ta có: \(1 < {{{n_{O{H^ – }}}} \over {{n_{C{O_2}}}}} = {{0,2} \over {0,15}} = 1,33 < 2\) ⇒ Tạo cả 2 muối CO$_{3}$$^{2- }$và HCO$_{3}$$^{-}$. Cả OH$^{-}$ và CO$_{2}$ đều phản ứng hết.
CO$_{2}$ + OH$^{-}$ → HCO$_{3}$$^{-}$
CO$_{2}$ + 2OH- → CO$_{3}$$^{2- }$+ H$_{2}$O
⇒ nCO$_{3}$$^{2- }$ = n$_{OH- }$- n$_{CO2}$ = 0,1.2 – 0,15 = 0,05 mol
⇒ số mol BaCO$_{3}$= 0,05 mol⇒ m$_{BaCO3↓= }$0,05.197 = 9,85 gam.
Đáp án D
