Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O, BaO trong nước thu được 3,36 lít khí H2 và dung

Câu hỏi số 681911:

Vận dụng

Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na₂O, BaO trong nước thu được 3,36 lít khí H₂ và dung dịch Y. Hấp thụ khí CO₂ vào Y. Khối lượng chất tan (gam) trong dung dịch phụ thuộc vào lượng CO₂ (mol) hấp thụ như sau:

Giá trị của m là

A. 25,67.

B. 27,65.

C. 26,75.

D. 27,56.

Đáp án đúng là: C

Xem lời giải

Câu hỏi:681911

Phương pháp giải

Nếu tại (2) Ba(OH)₂ cũng chưa kết tủa hết thì:

m_{chất tan giảm} = \({{\rm{m}}_{{\rm{Ba(OH}}{{\rm{)}}_2}{\rm{ pu (1) - (2)}}}}\) = 0,1.171 = 17,1 > 16,55 – 9,3 (vô lí)

\( \Rightarrow \) Tại (2): Ba(OH)₂ phản ứng hết

Tại (1): m_{chất tan trong dung dịch} = \({\rm{ }}{{\rm{m}}_{{\rm{Ba(OH}}{{\rm{)}}_2}}}{\rm{ + }}{{\rm{m}}_{{\rm{NaOH}}}}\)

Giả sử tại (2): NaOH chưa phản ứng hết.

Từ (1) – (2): m_{chất tan dd giảm} = \({{\rm{m}}_{{\rm{Ba(OH}}{{\rm{)}}_2}{\rm{ pu (1) - (2)}}}}\) + m_{NaOH pư (1)-(2)} - \({{\rm{m}}_{{\rm{N}}{{\rm{a}}_2}{\rm{C}}{{\rm{O}}_3}}}\)

Tại (3): chất tan gồm Na₂CO₃ và NaHCO₃. Tính khối lượng chất tan xem giả sử đúng hay sai.

Quy đổi X (Na, Ba và O) + H₂O \( \to \) Dd Y (Na⁺, Ba²⁺, OH^-) + H₂

Bảo toàn electron: n_Na + 2n_Ba = 2n_O + 2\({{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_2}}}\)

Giải chi tiết

Gọi các thời điểm dùng 0,1 – 0,2 – 0,3 mol CO₂ là (1), (2), (3).

- Lượng CO₂ từ (1) sang (2) tăng nhưng chất tan giảm nên tại (1) Ba(OH)₂ vẫn chưa kết tủa hết.

- Nếu tại (2) Ba(OH)₂ cũng chưa kết tủa hết thì:

m_{chất tan giảm} = \({{\rm{m}}_{{\rm{Ba(OH}}{{\rm{)}}_2}{\rm{ pu (1) - (2)}}}}\) = 0,1.171 = 17,1 > 16,55 – 9,3 (vô lí).

\( \Rightarrow \) Tại (2): Ba(OH)₂ phản ứng hết.

- Tại (1): \({{\rm{n}}_{{\rm{BaC}}{{\rm{O}}_3}}} = 0,1{\rm{ mol; }}{{\rm{n}}_{{\rm{Ba(OH}}{{\rm{)}}_2}}} = x{\rm{ mol; }}{{\rm{n}}_{{\rm{NaOH}}}} = y{\rm{ mol}}\)

m_{chất tan trong dung dịch} = 171x + 40y = 16,55

- Giả sử tại (2): NaOH chưa phản ứng hết.

Từ (1) sang (2): \({{\rm{n}}_{{\rm{BaC}}{{\rm{O}}_3}}} = x{\rm{ (mol); }}{{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{a}}_2}{\rm{C}}{{\rm{O}}_3}}} = 0,1 - x{\rm{ (mol)}}\)= \(\dfrac{1}{2}\) n_{NaOH pư (1)-(2)}

m_{chất tan dd giảm} = 16,55 – 9,3 = \({{\rm{m}}_{{\rm{Ba(OH}}{{\rm{)}}_2}{\rm{ pu (1) - (2)}}}}\) + m_{NaOH pư (1)-(2)} - \({{\rm{m}}_{{\rm{N}}{{\rm{a}}_2}{\rm{C}}{{\rm{O}}_3}}}\)

\( \Rightarrow \) 171x + 40.2.(0,1 – x) – 106(0,1 – x) = 7,25 (g)

\( \Rightarrow \)197x = 9,85

\( \Rightarrow \) x = 0,05

\( \Rightarrow \) y = 0,2.

Vậy tại thời điểm (2): chất tan có Na₂CO₃ (0,05 mol) và NaOH dư (0,1 mol).

- Xét thời điểm (3): thêm 0,1 mol CO₂.

NaOH + CO₂ \( \to \) NaHCO₃

0,01 \( \to \) 0,01\( \to \) 0,01 (mol)

Dung dịch chứa chất tan gồm: Na₂CO₃ (0,05 mol) và NaHCO₃ (0,1 mol)

Khối lượng chất tan là: m_{chất tan (3)} = 0,05.106 + 0,1.84 = 13,7 (thỏa mãn)

Vậy điều giả sử là đúng \( \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{NaOH}}}} = 0,2{\rm{ (mol); }}{{\rm{n}}_{{\rm{Ba(OH}}{{\rm{)}}_2}}} = 0,15{\rm{ (mol)}}\)

Quy đổi X \(\left\{ \begin{array}{l}{\rm{Na: 0}}{\rm{,2 mol}}\\{\rm{Ba: 0}}{\rm{,15 mol}}\\{\rm{O}}\end{array} \right. + {{\rm{H}}_2}{\rm{O}} \to {\rm{dd Y}}\left\{ \begin{array}{l}{\rm{N}}{{\rm{a}}^ + }:0,2{\rm{ mol}}\\{\rm{B}}{{\rm{a}}^{2 + }}{\rm{: 0}}{\rm{,15 mol}}\\{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\end{array} \right. + {{\rm{H}}_2}(0,15{\rm{ mol)}}\)

Bảo toàn electrpm: n_Na + 2n_Ba = 2n_O + 2\({{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_2}}}\)

\( \Rightarrow \) n_O = (0,2 + 2.0,15 - 2\({{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_2}}}\)) : 2 = 0,1 (mol)

m_X = 0,2.23 + 0,15.137 + 0,1.16 = 26, 75 (g)

Quy đổi X thành Na (0,2), Ba (0,15) và O

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.