Hòa tan m gam hỗn hợp gồm Na, Ba, Na2O và BaO vào lượng dư H2O, thu được dung dịch X (có chứa 0,4

Câu hỏi số 495043:

Vận dụng

Hòa tan m gam hỗn hợp gồm Na, Ba, Na₂O và BaO vào lượng dư H₂O, thu được dung dịch X (có chứa 0,4 mol NaOH và 4,48 lít H₂ (đktc). Dẫn từ từ khí CO₂ vào X, kết quả thí nghiệm được ghi ở bảng sau:

Giá trị gần nhất của m là

A. 43,0.

B. 36,6.

C. 39,8.

D. 47,5.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:495043

Phương pháp giải

Đặt a = x/22,4 (n_CO2)

TN1: n_CO2 = a (mol); n_BaCO3 = \(\dfrac{{985x}}{{112.197}} = \dfrac{x}{{22,4}} = a\)(mol)

TN2: n_CO2 = a + 0,3 (mol) ; n_BaCO3 = \(\dfrac{{985x}}{{112.197}} = \dfrac{x}{{22,4}} = a\)(mol)

TN3: n_CO2 = a + 0,5 (mol); n_BaCO3 = 19,7/197 = 0,1 mol

*Dùng đồ thị bài toán CO₂ + dung dịch hỗn hợp Ba(OH)₂/NaOH để đánh giá:

Chia đồ thị thành 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ ↓ + H₂O

Giai đoạn 2: CO₂ + NaOH → NaHCO₃

Giai đoạn 3: CO₂ + BaCO₃ ↓+ H₂O → Ba(HCO₃)₂

Ở TN1 và TN2 với 2 giá trị n_CO2 đều cho cùng một lượng kết tủa; và n_BaCO3 = n_{CO2 (1)}

⟹ Cả hai giá trị n_CO2 = a (mol) và n_CO2 = a + 0,3 (mol) đều nằm ở gđ 2

Khi đó n_BaCO3 = a (mol) sẽ là kết tủa cực đại

⟹ n_Ba(OH)2 = n_BaCO3

- Xét TN3:

BTNT Ba: n_Ba²⁺ = n_Ba(OH)2– n_BaCO3

BTNT C: n_HCO3^- = n_CO2 – n_BaCO3

Dung dịch X chứa các ion: \(\left\{ \begin{array}{l}B{a^{2 + }}\\N{a^ + }\\HCO_3^ - \end{array} \right.\)

BTĐT trong dung dịch X ⟹ Giá trị của a.

- Quy đổi hỗn hợp ban đầu thành: Na; Ba; O

Các quá trình nhường nhận electron khi hòa tan hỗn hợp vào nước:

Na – 1e → Na⁺ O⁰ + 2e → O^-2

Ba – 2e → Ba⁺² 2H⁺ + 2e → H₂

Bảo toàn electron ⟹ 2n_O + 2n_H2 = n_Na + 2n_Ba ⟹ n_O ⟹ m = m_Na + m_Ba + m_O

Giải chi tiết

Đặt a = x/22,4 (n_CO2)

TN1: n_CO2 = a (mol); n_BaCO3 = \(\dfrac{{985x}}{{112.197}} = \dfrac{x}{{22,4}} = a\)(mol)

TN2: n_CO2 = a + 0,3 (mol) ; n_BaCO3 = \(\dfrac{{985x}}{{112.197}} = \dfrac{x}{{22,4}} = a\)(mol)

TN3: n_CO2 = a + 0,5 (mol); n_BaCO3 = 19,7/197 = 0,1 mol

*Dùng đồ thị bài toán CO₂ + dung dịch hỗn hợp Ba(OH)₂/NaOH để đánh giá:

Chia đồ thị thành 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ ↓ + H₂O

Giai đoạn 2: CO₂ + NaOH → NaHCO₃

Giai đoạn 3: CO₂ + BaCO₃ ↓+ H₂O → Ba(HCO₃)₂

Ở TN1 và TN2 với 2 giá trị n_CO2 đều cho cùng một lượng kết tủa; và n_BaCO3 = n_{CO2 (1)}

⟹ Cả hai giá trị n_CO2 = a (mol) và n_CO2 = a + 0,3 (mol) đều nằm ở gđ 2

Khi đó n_BaCO3 = a (mol) sẽ là kết tủa cực đại

⟹ n_Ba(OH)2 = n_BaCO3 = a mol

- Xét TN3:

n_CO2 = a + 0,5 (mol); n_BaCO3 = 19,7/197 = 0,1 mol

BTNT Ba: n_Ba²⁺ = n_Ba(OH)2– n_BaCO3 = a – 0,1 (mol)

BTNT C: n_HCO3^- = n_CO2 – n_BaCO3 = a + 0,5 – 0,1 = a + 0,4 (mol)

Dung dịch X chứa các ion: \(\left\{ \begin{array}{l}B{a^{2 + }}:a - 0,{1^{mol}}\\N{a^ + }:0,{4^{mol}}\\HCO_3^ - :a + 0,{4^{mol}}\end{array} \right.\)

BTĐT trong dung dịch X ⟹ 2(a – 0,1) + 0,4 = a + 0,4 ⟹ a = 0,2 mol

- Quy đổi hỗn hợp ban đầu thành: Na (0,4 mol); Ba (0,2 mol); O

Các quá trình nhường nhận electron khi hòa tan hỗn hợp vào nước:

n_H2 = 4,48/22,4 = 0,2 mol

Na – 1e → Na⁺ O⁰ + 2e → O^-2

Ba – 2e → Ba⁺² 2H⁺ + 2e → H₂

Bảo toàn electron ⟹ 2n_O + 2n_H2 = n_Na + 2n_Ba ⟹ 2n_O + 2.0,2 = 0,4.1 + 0,2.2 ⟹ n_O = 0,2 mol

⟹ m = m_Na + m_Ba + m_O = 0,4.23 + 0,2.137 + 0,2.16 = 39,8 g.

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.