Hấp thụ hết a mol khí CO2 vào dung dịch chứa hỗn hợp KOH và Ba(OH)2. Kết quả thí nghiệm

Câu hỏi số 413300:

Vận dụng

Hấp thụ hết a mol khí CO₂ vào dung dịch chứa hỗn hợp KOH và Ba(OH)₂. Kết quả thí nghiệm được biểu diễn theo sơ đồ trên. Khi a = 1, lọc bỏ kết tủa sau đó cô cạn dung dịch rồi nung chất tạo thành ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là

A. 47,3.

B. 59,7.

C. 34,1.

D. 42,9.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:413300

Phương pháp giải

Chia đồ thị ra làm ba giai đoạn:

+ Giai đoạn 1: đồ thị đi lên do xảy ra phản ứng

PTHH: CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃↓ + H₂O

+ Giai đoạn 2: đồ thị đi ngang do xảy ra phản ứng

PTHH: CO₂ + 2KOH → K₂CO₃ + H₂O

CO₂ + K₂CO₃ + H₂O → 2KHCO₃

+ Giai đoạn 3: đồ thị đi xuống do xảy ra phản ứng

PTHH: CO₂ + BaCO₃↓ + H₂O → Ba(HCO₃)₂

Dựa vào số liệu n_BaCO3 = 0,5 (mol) và n_CO2 = 1,4 (mol) tìm được số mol Ba(OH)₂ và KOH ban đầu.

Sau đó xét bài toán cho 1 mol CO₂ vào hh dd Ba(OH)₂ và KOH đã biết số mol. Lập tỉ lệ n_OH-/n_CO2 ⟹ xác định được muối tạo thành.

Giải chi tiết

+ Giai đoạn 1: đồ thị đi lên do xảy ra phản ứng

PTHH: CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃↓ + H₂O

Kết thúc giai đoạn 1: ⟹ n_Ba(OH)2= n_BaCO3 = 0,5 (mol)

+ Giai đoạn 2: đồ thị đi ngang do xảy ra phản ứng

PTHH: CO₂ + 2KOH → K₂CO₃ + H₂O

CO₂ + K₂CO₃ + H₂O → 2KHCO₃

+ Giai đoạn 3: đồ thị đi xuống do xảy ra phản ứng

PTHH: CO₂ + BaCO₃↓ + H₂O → Ba(HCO₃)₂

Tại n_CO2 = 1,4 (mol) ⟹ kết thúc xong 3 giai đoạn ⟹ muối lúc này thu được gồm KHCO₃ và Ba(HCO₃)₂

BTNT "Ba": n_Ba(HCO3)2 = n_Ba(OH)2 = 0,5 (mol)

BTNT "C": n_CO2 = n_KHCO3 + 2n_Ba(HCO3)2

⟹ 1,4 = n_KHCO3 + 2.0,5

⟹ n_KHCO3 = 1,4 - 1 = 0,4 (mol)

BTNT "K": n_KOH ban đầu = n_KHCO3 = 0,4 (mol)

Xét khi cho 1 mol CO₂ hấp thụ vào hh dd gồm 0,4 mol KOH và 0,5 mol Ba(OH)₂

⟹ ∑n_OH- = n_KOH + 2n_Ba(OH)2 = 0,4 + 2.0,5 = 1,4 (mol)

\(1 < \dfrac{{{n_{O{H^ - }}}}}{{{n_{C{O_2}}}}} = \dfrac{{1,4}}{1} = 1,4 < 2\) ⟹ phản ứng tạo 2 muối HCO₃^- và CO₃^2-

CO₂ + OH^- → HCO₃^-

x ← x ← x (mol)

CO₂ + 2OH^- → CO₃^2- + H₂O

y ← 2y ← y (mol)

Ta có hệ : \(\left\{ \begin{array}{l}\sum {{n_{C{O_2}}} = x + y = 1} \\\sum {{n_{O{H^ - }}} = x + 2y = 1,4} \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0,6 = {n_{HC{O_3}^ - }}\\y = 0,4 = {n_{C{O_3}^{2 - }}}\end{array} \right.\)

CO₃^2- + Ba²⁺→ BaCO₃↓ + H₂O

0,4 → 0,4 (mol)

Vậy muối thu được gồm: BaCO₃: 0,4 (mol); Ba(HCO₃)₂: 0,1 (mol) và KHCO₃: 0,4 mol

Lọc bỏ kết tủa, thu được Ba(HCO₃)₂: 0,1 (mol) và KHCO₃: 0,4 mol. Nung ở nhiệt độ cao thu được

Ba(HCO₃)₂ \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) BaO (rắn) + 2CO₂↑ + H₂O

0,1 → 0,1 (mol)

2KHCO₃ \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) K₂CO₃ (rắn) + CO₂↑ + H₂O

0,4 → 0,2 (mol)

⟹ rắn thu được gồm: BaO: 0,1 (mol) và K₂CO₃: 0,2 (mol)

⟹ m = m_BaO + m_K2CO3 = 0,1. 153 + 0,2.138 = 42,9 (g).

Đáp án cần chọn là: D

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.