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 493113:

Vận dụng

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 CO₂ (đktc). Mặt khác, cho 100 ml dung dịch X tác dụng với dung dịch Ba(OH)₂ (dư), thu được 39,4 gam kết tủa. Giá trị của x là

A. 0,10.

B. 0,05.

C. 0,20.

D. 0,30.

Đáp án đúng là: A

Phương pháp giải

- Khi cho 100 ml dd X tác dụng với Ba(OH)₂ dư:

BTNT C: n_{CO2 hấp thụ} + n_K2CO3 = n_BaCO3 (ứng với 200 ml dung dịch X cần lấy n_BaCO3 nhân 2)

⟹ n_K2CO3

- Khi cho từ từ 100 ml dd X vào dd HCl:

Đặt n_CO3^2-_pứ = a mol; n_HCO3^-_pứ = b mol

Xảy ra 2 phản ứng cùng lúc:

2H⁺ + CO₃^2- → CO₂ ↑ + H₂O

2a ← a → a (mol)

H⁺ + HCO₃^- → CO₂ ↑ + H₂O

b ← b → b (mol)

⟹ a; b.

⟹ \(\dfrac{{{n_{CO_3^{2 - }}}}}{{{n_{HCO_3^ - }}}} = \dfrac{a}{b}\) (1)

BTNT C: n_HCO3^- + n_CO3^2-= n_{CO2 hấp thụ} + n_K2CO3 (2)

Từ (1)(2) ⟹ n_CO3^2- _(X) ; n_HCO3^- _(X)

- Xét 200 ml dung dịch X có chứa:

\(\left\{ \begin{array}{l}{K^ + }\\CO_3^{2 - }\\HCO_3^ - \end{array} \right.\)

BTĐT trong dd X ⟹ n_K⁺ ⟹ x.

Giải chi tiết

n_{CO2 hấp thụ} = 4,48/22,4 = 0,2 mol

- Khi cho 100 ml dd X tác dụng với Ba(OH)₂ dư: n_{BaCO3 ↓}= 39,4/197 = 0,2 mol = n_{C (X)}

- Khi cho từ từ 100 ml dd X vào dd HCl: n_CO2 = 2,688/22,4 = 0,12 mol

Ta thấy: n_BaCO3 > n_CO2 ⟹ Khi X phản ứng với HCl thì HCl hết, HCO₃^- và CO₃^2- dư

Xét TN1: 100 ml dd X tác dụng với Ba(OH)₂ dư

n_{BaCO3 ↓}= 0,2 mol

⟹ Ứng với 200 ml dung dịch X sẽ sinh ra 0,4 mol BaCO₃ ↓

BTNT C: n_{CO2 hấp thụ} + n_K2CO3 = n_BaCO3

⟹ n_K2CO3 = y = 0,4 – 0,2 = 0,2 mol

Xét TN2: cho từ từ 100 ml dd X vào dd HCl

n_HCl = 0,3.0,5 = 0,15 mol; n_CO2 = 0,12 mol

Ta có: 1 < n_H⁺/n_CO2 = 0,15/0,12 = 1,25 < 2 ⟹ X có HCO₃^- và CO₃^2-

Đặt n_CO3^2-_pứ = a mol; n_HCO3^-_pứ = b mol

Xảy ra 2 phản ứng cùng lúc:

2H⁺ + CO₃^2- → CO₂ ↑ + H₂O

2a ← a → a (mol)

H⁺ + HCO₃^- → CO₂ ↑ + H₂O

b ← b → b (mol)

⟹ \(\left\{ \begin{array}{l}a + b = 0,12\\2a + b = 0,15\end{array} \right.\) ⟹ a = 0,03; b = 0,09

⟹ \(\dfrac{{{n_{CO_3^{2 - }}}}}{{{n_{HCO_3^ - }}}} = \dfrac{{0,03}}{{0,09}} = \dfrac{1}{3}\) ⟹ Đặt n_CO3^2- _(X) = t ; n_HCO3^- _(X) = 3t

BTNT C: n_HCO3^- + n_CO3^2-= n_{CO2 hấp thụ} + n_K2CO3 ⇔ t + 3t = 0,4 ⟹ t = 0,1 ⟹ n_CO3^2- _(X) = 0,1 ; n_HCO3^- _(X) = 0,3

Xét 200 ml dung dịch X có chứa:

\(\left\{ \begin{array}{l}{K^ + }:x + 2y = x + 0,4\\CO_3^{2 - }:0,1\\HCO_3^ - :0,3\end{array} \right.\)

BTĐT trong dung dịch: n_K⁺ = n_HCO3^- + 2n_CO3^2-

⟹ x + 0,4 = 0,3 + 2.0,1 ⟹ x = 0,1.

Xem lời giải Hỏi đáp / Thảo luận

Câu hỏi:493113

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, 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.