a/ CaCO3 → CO2↑ + CaO
nKOH = 0,8*1 = 0,8(mol) (800ml = 0,8l)
Khối lượng CaCO3 trong đá vôi là 0,8m
Suy ra nCaCO3 = 0,008m
Theo phương trình: nCO2 = nCaCO3 = 0,008m
Khi chia dd X ra 2 phần:
- phần 1 vào BaCl2 dư có kết tủa suy ra X có chứa muối K2CO3
- phần 2 vào Ba(OH)2 dư có kết tủa suy ra X có chứa muối KHCO3
Suy ra dd X là hỗn hợp 2 muối K2CO3 và KHCO3
CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O
CO2 + KOH → KHCO3
Xét phần 1:
BaCl2 + K2CO3 → BaCO3↓ + 2KCl
Theo đề: a và b chênh nhau 19,7g
Nên |a - b| = 19,7
Ta có nBaCO3 = a/197 (mol)
Theo phương trình: nK2CO3 = nBaCO3 = a/197 (mol)
Xét phần 2:
Ba(OH)2 + KHCO3 → H2O + KOH + BaCO3↓ (*)
Ba(OH)2 + K2CO3 → 2KOH + BaCO3↓ (**)
2 phần bằng nhau ⇒ nK2CO3(P2) = a/197(mol) suy ra nBaCO3(**) = a/197(mol)
Ta có nBaCO3(P2) = b/197(mol)
Suy ra nBaCO3(*) = (b-a)/197 (mol)
Theo phương trình (*): nBaCO3 = nKHCO3 = (b-a)/197 (mol)
Suy ra dd X có: 2a/197 mol K2CO3; 2(b-a)/197 mol KHCO3
Từ phần 2 ta suy ra a<b nên |a-b| = b-a
Suy ra: nKHCO3(X) = 0,2(mol)
Phản ứng tạo muối KHCO3: CO2 + KOH → KHCO3 (***)
Theo phương trình (***): nCO2(***) = nKHCO3 = nKOH(***) = 0,2(mol)
Phản ứng tạo muối K2CO3: CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O (****)
Theo phương trình (****): nCO2(****) = nK2CO3 = 2a/197 (mol); nKOH(****) = 4a/197(mol)
Ta có: nKOH = nKOH(***) = nKOH(****) = 0,2 + 4a/197 = 0,8
⇔ 4a/197 = 0,6 ⇔ a=29,55(g)
Suy ra nK2CO3 = 2a/197 = 2*29,55/197 = 0,3(mol)
Nồng độ mol của các chất trong X:
CM(K2CO3) = 0,3/0,8 = 0,375(mol/l)
CM(KHCO3) = 0,2/0,8 = 0,25(mol/l)
b/Ta có: 0,2 + 0,3 = 0,008m (Theo pt (***) và (****))
⇔ 0,008m = 0,5 ⇔ m= 62,5(g)
Suy ra nCaCO3 = 0,5 (mol) ⇒ nCO2 = 0,5(mol)
⇒ V= 0,5*22,4 = 11,2(l)