(4,0 điểm) Đun nhẹ mẫu Baking soda (chỉ chứa NaHCO3) thu được m gam hỗn hợp rắn X, hòa tan hoàn

Câu hỏi số 817592:

Vận dụng

(4,0 điểm) Đun nhẹ mẫu Baking soda (chỉ chứa NaHCO₃) thu được m gam hỗn hợp rắn X, hòa tan hoàn hoàn chất rắn vào nước thu được 300mL dung dịch Y.

Thí nghiệm 1: Cho dung dịch Ba(OH)₂ dư vào 100mL dung dịch Y thu được 19,7 gam kết tủa.

Thí nghiệm 2: Cho từ từ 100mL dung dịch HCl 1M vào 100mL dung dịch Y đồng thời khuấy đều dung dịch thì lúc đầu không hiện tượng, một lúc sau sinh ra 1,4 lít khí CO₂ (đktc).

a. Xác phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp rắn X.

b. Tính thể tích CO₂ (đktc) sinh ra nếu cho từ từ 100mL dung dịch Y vào 100mL dung dịch HCl 1M đồng thời khoấy đều dung dịch.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:817592

Phương pháp giải

Sơ đồ phản ứng

$\begin{array}{l} {baking\, soda(Na_{2}CO_{3})\overset{t^{o}}{\rightarrow}X\left\{ \begin{array}{l} {Na_{2}CO_{3}} \\ {NaHCO_{3}} \end{array} \right.\overset{pha}{\rightarrow}300(mL)ddY\left\{ \begin{array}{l} {Na_{2}CO_{3}} \\ {NaHCO_{3}} \end{array} \right.} \\ \end{array}$

Thí nghiệm 1:

$\left. 100(mL)Y + Ba{(OH)}_{2}du\overset{}{\rightarrow}19,7(g)BaC\text{O}_{3}\downarrow \right.$

Thí nghiệm 2:

$100(mL)HCl1M + 100(mL)Y\overset{}{\rightarrow}\left\{ \begin{array}{l} \left. \text{HCl} + \text{Na}_{2}\text{CO}_{3}\rightarrow\text{NaHCO}_{3} + \text{NaCl} \right. \\ \left. \text{HCl} + \text{NaHCO}_{3}\rightarrow\text{NaCl} + \text{CO}_{2} + \text{H}_{2}\text{O} \right. \end{array} \right.$

a. Các phản ứng có thể xảy ra

→ Hỗn hợp rắn X, dung dịch Y

b. Cho từ từ Y vào dung dịch HCl, xảy ra đồng thời 2 phản ứng:

2HCl + Na₂CO₃ → 2NaCl + CO₂ ↑ + H₂O

2u ⟵ u ⟶ u

HCl + NaHCO₃ → NaCl + CO₂ ↑ + H₂O

v ⟵ v ⟶ v

Lượng HCl như thí nghiệm 2 ở phần a nên HCl thiếu, muối trong Y dư. Gọi số mol Na₂CO₃ và NaHCO₃ phản ứng lần lượt là u, v(mol)

⟹ Lập hệ phương trình tìm u, v

Giải chi tiết

Sơ đồ phản ứng

Thí nghiệm 1:

$\left. 100(mL)Y + Ba{(OH)}_{2}du\overset{}{\rightarrow}19,7(g)BaC\text{O}_{3}\downarrow \right.$

Thí nghiệm 2:

a. Các phản ứng có thể xảy ra

2NaHCO₃ $\overset{t^{0}}{\rightarrow}$ Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O (1)

→ Hỗn hợp rắn X: NaCO₃, NaHCO₃ → Dung dịch Y: NaCO₃, NaHCO₃.

Thí nghiệm 1:

Na₂CO₃ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ ↓ + 2NaOH (2)

NaHCO₃ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ ↓ + NaOH + H₂O (3)

Thí nghiệm 2: Cho từ từ Y vào dung dịch HCl, thứ tự phản ứng:

HCl + Na₂CO₃ → NaHCO₃ + NaCl (4)

HCl + NaHCO₃ → NaCl + CO₂ + H₂O (5)

Ta có: $n_{BaCO_{3}} = \dfrac{19,7}{197} = 0,1(mol);n_{CO_{2}} = \dfrac{1,4}{22,4} = 0,0625(mol);n_{HCl} = 0,1.1 = 0,1(mol)$

Do số mol CO₂ sinh ra ở thí nghiệm 2 < số mol BaCO₃ ở thí nghiệm 1

⟹ Ở thí nghiệm 2, HCl thiếu, hỗn hợp muối dư.

Theo (5): $\left. n_{HCl(5)} = n_{CO_{2}} = 0,0625(mol)\Rightarrow n_{Na_{2}CO_{3}} = n_{HCl(4)} = 0,1 - 0,0625 = 0,0375(mol) \right.$

Theo phản ứng (2,3) thí nghiệm 1 ⟹ số mol NaHCO₃ (100ml Y) = 0,1 – 0,0375 = 0,0625 mol

$\begin{array}{l} \left. \Rightarrow\% m_{Na_{2}CO_{3}} = \dfrac{0,0375.106}{0,0375.106 + 0,0625.84}.100\% \approx 43,089\% \right. \\ \left. \Rightarrow\% m_{NaHCO_{3}} = 100 - 43,089 = 56,911\% \right. \end{array}$

b. 100ml dung dịch Y: $\left\{ \begin{array}{l} {Na_{2}CO_{3}:0,0375(mol)} \\ {NaHCO_{3}:0,0625(mol)} \end{array} \right.$

Cho từ từ Y vào dung dịch HCl, xảy ra đồng thời 2 phản ứng:

2HCl + Na₂CO₃ → 2NaCl + CO₂ ↑ + H₂O

2u ⟵ u ⟶ u

HCl + NaHCO₃ → NaCl + CO₂ ↑ + H₂O

v ⟵ v ⟶ v

Lượng HCl như thí nghiệm 2 ở phần a nên HCl thiếu, muối trong Y dư. Gọi số mol Na₂CO₃ và NaHCO₃ phản ứng lần lượt là u, v(mol)

$\left. \Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} {n_{HCl} = 2u + v = 0,1} \\ {\dfrac{u}{v} = \dfrac{0,0375}{0,0625} = \dfrac{3}{5}} \end{array} \right.\Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} {u = \dfrac{3}{110}} \\ {v = \dfrac{1}{22}} \end{array} \right.\Rightarrow n_{CO_{2}} = u + v = \dfrac{4}{55}\Rightarrow V_{CO_{2}} \approx 1,629(lit) \right.$

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link