Hấp thụ hết 4,48 lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch chứa x mol KOH và y mol K2CO3, thu được 200 ml

Câu hỏi số 336175:

Vận dụng cao

Hấp thụ hết 4,48 lít khí CO₂ (đktc) vào dung dịch chứa x mol KOH và y mol K₂CO₃, thu được 200 ml dung dịch X. Cho từ từ đến hết 100 ml dung dịch X vào 300 ml dung dịch HCl 0,5M thu được 2,688 lít khí (đktc). Mặt khác cho 100 ml dung dịch X tác dụng với dung dịch Ba(OH)₂ dư, thu được 39,4g kết tủa. Giá trị của x là:

A. 0,05

B. 0,10

C. 0,30

D. 0,20

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:336175

Phương pháp giải

Bài toán muối cacbonat, hidrocacbonat + H⁺

- TH₁: Nếu Cho từ từ Muối (CO₃^2-: x mol và HCO₃^-: y mol) vào dung dịch Axit

=> Do ban đầu H⁺ rất dư so với muối nên 2 muối đều phản ứng đồng thời theo đúng tỉ lệ về số mol.

CO₃^2- + 2H⁺ → CO₂ + H₂O

HCO₃^- + H⁺ → CO₂ + H₂O

=> n_{CO3 pứ}: n_{HCO3 pứ} = x : y

- TH₂: Nếu cho từ từ H⁺ vào dung dịch muối (CO₃^2-: x mol và HCO₃^-: y mol)

=> Do ban đầu H⁺ thiếu nên phản ứng với CO₃^2- trước:

CO₃^2- + H⁺ → HCO₃^-

HCO₃^- + H⁺ → CO₂ + H₂O

- TH₃: Trộn nhanh 2 dung dịch axit và muối

=> Không biết chất nào phản ứng với chất nào trước

=> Xét cả 2 trường hợp TH₁ và TH₂ => Sau đó lấy giá trị trong khoảng

Giải chi tiết

n_CO2 = 4,48 : 22,4 = 0,2 mol; n_BaCO3 = 39,4 : 197 = 0,2 mol

*Cho 100 ml dung dịch X tác dụng với Ba(OH)₂ dư thu được 0,2 mol BaCO₃

=> 200 ml 0,4 mol

BTNT "C": n_CO2 + n_{K2CO3 bđ}= n_BaCO3=> 0,2 + y = 0,4 => y = 0,2 mol

*CO₂ tác dụng với hỗn hợp {KOH và K₂CO₃} nên có thể có 2 trường hợp xảy ra:

- TH1: Tạo thành K₂CO₃ và KOH dư

+ Xét 200 ml dung dịch X:

BTNT "C": n_{K2CO3 (dd X)} = n_CO2+ n_{K2CO3 bđ} = 0,2 + 0,2 = 0,4 mol

BTNT "K": n_KOH + 2n_{K2CO3 bđ} = n_{KOH dư} + 2n_K2CO3 => x + 2.0,2 = n_{KOH dư} + 2.0,4

=> n_{KOH dư} = x - 0,4 (mol)

Vậy 1/2 dd X gồm: KOH dư (0,5x - 0,2 mol) và K₂CO₃(0,2 mol)

+ Khi cho từ từ 1/2 dung dịch X phản ứng với 0,15 mol HCl thu được 0,12 mol CO₂:

PTHH:

H⁺ + OH^- → H₂O

0,5x-0,2 ← 0,5x-0,2

2H⁺ + CO₃^2-→ H₂O + CO₂

0,24 ← 0,12 (vô lí vì ở đây số mol H⁺ phản ứng lớn hơn số mol H⁺ đề bài cho)

=> Loại

- TH2: Tạo KHCO₃ và K₂CO₃

Giả sử dd X chứa a mol KHCO₃ và b mol K₂CO₃

BTNT "C": a + b = (0,2 + 0,2)/2 (1)

Phản ứng đồng thời theo đúng tỉ lệ mol:

KHCO₃ + HCl → H₂O + CO₂ + KCl

ka ka ka

K₂CO₃ + 2HCl → H₂O + CO₂ + 2KCl

kb 2kb → kb

n_HCl = ka + 2kb = 0,15 (2) và n_CO2= ka + kb = 0,12 (3)

Giải (1) (2) (3) được a = 0,15; b = 0,05

=> 200 ml X chứa 0,3 mol KHCO₃ và 0,1 mol K₂CO₃

BTNT "K": n_{KOH bđ} + 2n_{K2CO3 bđ} = n_KHCO3 + 2n_K2CO3 => x + 2.0,2 = 0,3 + 0,1.2 => x = 0,1

Đáp án cần chọn là: B

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.