Tiến hành các thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: Hấp thụ hết V lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch chứa

Câu hỏi số 457430:

Vận dụng cao

Tiến hành các thí nghiệm sau:

Thí nghiệm 1: Hấp thụ hết V lít khí CO₂ (đktc) vào dung dịch chứa 0,2 mol Ba(OH)₂ và 0,3 mol NaOH, thu được m gam kết tủa.

Thí nghiệm 2: Hấp thụ hết V lít khí CO₂ (đktc) vào dung dịch chứa 0,5 mol Ba(OH)₂, thu được 3m gam kết tủa.

Thí nghiệm 3: Hấp thụ hết V lít khí CO₂ (đktc) vào 500 ml dung dịch chứa Ba(OH)₂ 0,2M và KOH 1M thu được a gam kết tủa.

Giá trị của a là

A. 19,70.

B. 10,00.

C. 5,00.

D. 9,00.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:457430

Phương pháp giải

- Biện luận suy ra sản phẩm tạo thành ở các thí nghiệm.

- Bài toán CO₂ tác dụng với dung dịch kiềm

CO₂ + 2OH^- → CO₃^2- + H₂O

CO₂+ OH^- → HCO₃^-

Đặt n_OH-/n_CO2= T

+ Nếu T ≤ 1 thì phản ứng chỉ tạo muối HCO₃^-

+ Nếu 1 < T < 2 thì phản ứng sinh ra HCO₃^- và CO₃^2-

+ Nếu T = 2 thì phản ứng chỉ sinh ra CO₃^2-

+ Nếu T > 2 thì sau phản ứng thu được CO₃^2- và OH^- dư

Giải chi tiết

Đặt n_CO2 = x mol; n_BaCO3(TN1) = y mol; n_BaCO3(TN2) = 3y mol.

Ta thấy n_BaCO3(TN1) < 0,2 (vì nếu n_BaCO3(TN1) ≥ 0,2 thì n_BaCO3(TN2) ≥ 0,6 lớn hơn cả Ba(OH)₂ ⟹ Vô lý!)

Mặt khác, m_BaCO3(TN2) > n_BaCO3(TN1) ⟹ dung dịch tạo thành có HCO₃^- ⟹ TN1 tạo BaCO₃, Ba²⁺, Na⁺, HCO₃^-

*Thí nghiệm 1:

\(C{O_2}:x + \left\{ \begin{array}{l}B{a^{2 + }}:0,2\\N{a^ + }:0,3\\O{H^ - }:0,7\end{array} \right. \to BaC{{\rm{O}}_3}:y + \left\{ \begin{array}{l}N{a^ + }:0,3\\B{a^{2 + }}:0,2 - y\left( {BTNT.Ba} \right)\\HC{O_3}^ - :x - y\left( {BTNT.C} \right)\end{array} \right.\)

BTĐT ⟹ 0,3 + 2.(0,2 - y) = x - y ⟹ x + y = 0,7 (1)

*Thí nghiệm 2:

+) TN1 tạo CO₃^2- và HCO₃^- ⟹ n_OH^-/2 < n_CO2 < n_OH^- ⟹ 0,35 < n_CO2 < 0,7 (*)

+) TN2 có tỉ lệ: \(T = \dfrac{{{n_{O{H^ - }}}}}{{{n_{C{O_2}}}}} = \dfrac{1}{{{n_{C{O_2}}}}}\) (**)

Từ (*) và (**) ⟹ 1,43 < T < 2,86 ⟹ có 2 trường hợp xảy ra như sau:

Trường hợp 1: T ≥ 2 ⟹ n_CO2 ≤ 0,5 mol ⟹ tạo BaCO₃ và Ba(OH)₂ dư

⟹ \(\left\{ \begin{array}{l}BaC{{\rm{O}}_3}:3y\\Ba{\left( {OH} \right)_2}:0,5 - 3y\left( {BTNT.Ba} \right)\end{array} \right.\) ⟹ BTNT.C: x = 3y (2)

Giải (1) (2) được x = 0,525 và y = 0,175 (loại vì số mol CO₂ không thỏa mãn n_CO2 ≤ 0,5 mol)

Trường hợp 2: 1,43 < T < 2 ⟹ 0,5 < n_CO2 < 0,699 ⟹ tạo BaCO₃ và Ba(HCO₃)₂

⟹ \(\left\{ \begin{array}{l}BaC{{\rm{O}}_3}:3y\\Ba{\left( {HC{O_3}} \right)_2}:0,5 - 3y\left( {BTNT.Ba} \right)\end{array} \right.\) ⟹ BTNT.C: x = 3y + 2.(0,5 - 3y) (2')

Giải (1) (2') được x = 0,55 và y = 0,15 (thỏa mãn điều kiện 0,5 < n_CO2 < 0,699)

*Thí nghiệm 3:

Ta thấy \(1 < T = \dfrac{{{n_{O{H^ - }}}}}{{{n_{C{O_2}}}}} = \dfrac{{0,7}}{{0,55}} = 1,27 < 2\) ⟹ Tạo CO₃^2- (u mol) và HCO₃^- (v mol)

Giải hệ \(\left\{ \begin{array}{l}u + v = {n_{C{O_2}}} = 0,55\\2u + v = 0,7\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}u = 0,15\\v = 0,4\end{array} \right.\)

Xét phản ứng giữa CO₃^2- (0,15 mol) với Ba²⁺ (0,1 mol) ⟹ n_BaCO3 = 0,1 mol ⟹ a = 19,7 gam.

Đáp án cần chọn là: A

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.