Hòa tan hết 40,1 gam hỗn hợp gồm Na, Na2O, Ba, BaO vào nước dư thu được dung dịch X có chứa 11,2

Câu hỏi số 493163:

Vận dụng cao

Hòa tan hết 40,1 gam hỗn hợp gồm Na, Na₂O, Ba, BaO vào nước dư thu được dung dịch X có chứa 11,2 gam NaOH và 3,136 lít khí H₂ (đktc). Sục 0,46 mol khí CO₂ vào dung dịch X, kết thúc phản ứng, lọc bỏ kết tủa, thu được dung dịch Y. Dung dịch Z chứa HCl 0,4M và H₂SO₄ aM. Cho từ từ 200 ml dung dịch Z vào dung dịch Y thấy thoát ra x mol khí CO₂. Nếu cho từ từ dung dịch Y vào 200 ml dung dịch Z thấy thoát ra 1,2x mol khí CO₂. Giá trị của a là

A. 0,15.

B. 0,12.

C. 0,18.

D. 0,24.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:493163

Phương pháp giải

- Quy đổi hỗn hợp kim loại và oxit thành Na (n_Na = n_NaOH), Ba (u mol), O (v mol).

+) Từ m_hh ⟹ phương trình (1)

+) Bảo toàn e: n_Na + 2n_Ba = 2n_O + 2n_H2 ⟹ phương trình (2)

Giải hệ phương trình trên ⟹ u; v.

⟹ Thành phần dung dịch X.

- Xét phản ứng: CO₂ + dd X:

Ta thấy 1 < n_OH^-/n_CO2 = 1,565 < 2 ⟹ Tạo CO₃^2- và HCO₃^-

Dùng công thức nhanh:

n_CO3^2- = n_OH^- - n_CO2

n_HCO3^- = 2n_CO2 - n_OH^-

Xét phản ứng giữa Ba²⁺ + CO₃^2- ⟶ số mol ↓ BaCO₃

⟹ Thành phần của dd Y (sau khi lọc bỏ BaCO₃)

- Xét 2 thí nghiệm:

+ TN₁: Nhỏ từ từ Z vào Y thì phản ứng xảy ra lần lượt theo thứ tự.

H⁺ + CO₃^2- ⟶ HCO₃^-

H⁺ + HCO₃^- ⟶ CO₂ + H₂O

+ TN₂: Nhỏ từ từ Y vào Z thì các phản ứng xảy ra đồng thời theo đúng tỉ lệ mol \(\dfrac{{{n_{HC{O_3}^ - }}}}{{{n_{C{O_3}^{2 - }}}}}\)

H⁺ + HCO₃^- ⟶ CO₂ + H₂O

2H⁺ + CO₃^2- ⟶ CO₂ + H₂O

Giải chi tiết

n_NaOH = 0,28 mol.

- Quy đổi hỗn hợp kim loại và oxit thành Na (0,28 mol), Ba (u mol), O (v mol).

+) m_hh = 0,28.23 + 137u + 16v = 40,1

+) Bảo toàn e: n_Na + 2n_Ba = 2n_O + 2n_H2 ⟹ 0,28 + 2u = 2v + 2.0,14

Giải hệ phương trình trên ⟹ u = v = 0,22 mol.

Dung dịch X có chứa n_NaOH = 0,28 mol; n_Ba(OH)2 = 0,22 mol ⟹ n_OH^- = 0,72 mol.

- Xét phản ứng: CO₂ (0,46 mol) + dd X:

Ta thấy n_OH^-/n_CO2 = 0,72/0,46 = 1,565 ⟹ Tạo CO₃^2- và HCO₃^-

Dùng công thức nhanh:

n_CO3^2- = n_OH^- - n_CO2 = 0,26 mol

n_HCO3^- = 2n_CO2 - n_OH^- = 0,2 mol

Ta có: Ba²⁺ (0,22 mol) + CO₃^2- (0,26 mol) ⟶ ↓ BaCO₃: 0,22 mol

Vậy khi lọc bỏ BaCO₃ thu được Y chứa: Na⁺ (0,28); HCO₃^- (0,2) và CO₃^2- (0,26 - 0,22 = 0,04)

- Theo đề bài dd Z chứa: HCl (0,08) và H₂SO₄ (0,2a) ⟹ n_H⁺ = 0,08 + 0,4a (mol)

+ TN₁: Nhỏ từ từ Z vào Y thì phản ứng xảy ra lần lượt theo thứ tự.

H⁺ + CO₃^2- ⟶ HCO₃^-

0,04 ← 0,04

H⁺ + HCO₃^- ⟶ CO₂ + H₂O

x ← x

⟹ n_H⁺ = 0,04 + x = 0,08 + 0,4a (1)

+ TN₂: Nhỏ từ từ Y vào Z thì các phản ứng xảy ra đồng thời theo đúng tỉ lệ mol \(\dfrac{{{n_{HC{O_3}^ - }}}}{{{n_{C{O_3}^{2 - }}}}} = \dfrac{{0,2}}{{0,04}} = 5\)

Đặt n_CO3^2-_pư = k (mol) ⟹ n_HCO3^-_pư = 5k (mol)

H⁺ + HCO₃^- ⟶ CO₂ + H₂O

5k ← 5k ⟶ 5k

2H⁺ + CO₃^2- ⟶ CO₂ + H₂O

2k ← k ⟶ k

⟹ n_H⁺ = 5k + 2k = 0,08 + 0,4a (2)

n_CO2 = 5k + k = 1,2x (3)

Từ (1), (2), (3) ⟹ a = 0,15; x = 0,1; k = 0,02.

Đáp án cần chọn là: A

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.