by Dung dịch X gồm KHCO$_{3}$ a M và Na$_{2}$CO$_{3}$ 1M. Dung dịch Y gồm H$_{2}$SO$_{4}$ 0,25M và HCl 1,5M. Nhỏ từ từ đến hết 100 ml dung dịch X vào 100 ml dung dịch Y, thu được 2,688 lít (đktc) khí CO$_{2}$. Nhỏ từ từ cho đến hết 100 ml dung dịch Y vào 100 ml dung dịch X thu được dung dịch E. Cho dung dịch Ba(OH)$_{2}$ tới dư vào E, thu được m gam kết tủa. Giá trị của a và m lần lượt là
A. 0,5 và 9,850.
B. 1,0 và 20,600.
C. 1,0 và 9,850.
D. 0,5 và 15,675.
Hướng dẫn
Chọn đáp án là: D
Phương pháp giải:
TN1: Cho từ từ X vào Y thì HCO$_{3}$$^{- }$và CO$_{3}$$^{2- }$phản ứng đồng thời theo đúng tỉ lệ mol
HCO$_{3}$$^{-}$ + H$^{+}$ → H$_{2}$O + CO$_{2}$
CO$_{3}$$^{2-}$ + 2H$^{+ }$→ H$_{2}$O + CO$_{2}$
*TN2: Cho từ từ Y vào X thì phản ứng xảy ra lần lượt theo thứ tự
CO$_{3}$$^{2-}$ + H$^{+}$ → HCO$_{3}$$^{-}$
HCO$_{3}$$^{-}$ + H$^{+}$ → H$_{2}$O + CO$_{2}$
Lời giải chi tiết:
100 ml X \(\left\{ \begin{gathered}
KHC{O_3}:0,1a \hfill \\
N{a_2}C{O_3}:0,1 \hfill \\
\end{gathered} \right.\)
100 ml Y \(\left\{ \begin{gathered}
{H_2}S{O_4}:0,025 \hfill \\
HCl:0,15 \hfill \\
\end{gathered} \right.\)
TN1: Cho từ từ X vào Y thì HCO$_{3}$$^{- }$và CO$_{3}$$^{2- }$phản ứng đồng thời theo đúng tỉ lệ mol
HCO$_{3}$$^{-}$ + H$^{+}$ → H$_{2}$O + CO$_{2}$
x x x
CO$_{3}$$^{2-}$ + 2H$^{+ }$→ H$_{2}$O + CO$_{2}$
y 2y y
(Do n$_{H+ }$(0,2 mol) < 2n$_{CO32- }$+ n$_{HCO3- }$(0,2 + 0,1a) nên suy ra H$^{+}$ hết)
Theo đề bài ta có hệ:
+ n$_{CO2}$ = x + y = 0,12 mol
+ n$_{H+}$ = x + 2y = 0,2
Giải hệ được x = 0,04 và y = 0,08
Do HCO$_{3}$$^{-}$ và CO$_{3}$$^{2-}$ phản ứng theo đúng tỉ lệ mol nên ta có: 0,1a/0,1 = 0,04/0,08 ⇒ a = 0,5
*TN2: Cho từ từ Y vào X thì phản ứng xảy ra lần lượt theo thứ tự
CO$_{3}$$^{2-}$ + H$^{+}$ → HCO$_{3}$$^{-}$
0,1 → 0,1 $_{dư 0,1}$ → 0,1 ⇒ n$_{HCO3-}$ = 0,1 + 0,05 = 0,15 mol
HCO$_{3}$$^{-}$ + H$^{+}$ → H$_{2}$O + CO$_{2}$
0,1$_{dư 0,05}$ ← 0,1
Khi cho dd Ba(OH)$_{2}$ dư vào dung dịch E thì có các phản ứng tạo kết tủa:
HCO$_{3}$$^{-}$ + OH$^{-}$ → CO$_{3}$$^{2- }$+ H$_{2}$O
0,05 → 0,05
B. a$^{2+}$ + CO$_{3}$$^{2- }$→ BaCO$_{3}$ ↓
0,05 → 0,05
B. a$^{2+ }$+ SO$_{4}$$^{2- }$→ BaSO$_{4}$ ↓
0,025 → 0,025
⇒ m $_{kết tủa }$= 0,05.197 + 0,025.233 = 15,675 gam
Đáp án D
