a) Tính thể tích khí A (đktc)
Các phương trình phản ứng:
Ba(OH)₂ + (NH₄)₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NH₃↑ + 2H₂O
Ba(OH)₂ + CuSO₄ → BaSO₄↓ + Cu(OH)₂↓
nBa(OH)₂ = (200*17,1%)/171 = 0,2 mol
n(NH₄)₂SO₄ = (500*1,32%)/132 = 0,05 mol
nCuSO₄ = (500*2%)/160 = 0,0625 mol
Nhận xét:
Tỉ lệ mol Ba(OH)₂ và (NH₄)₂SO₄ là 4:1, trong khi đó tỉ lệ mol trong phương trình là 1:1. Điều này chứng tỏ Ba(OH)₂ dư so với (NH₄)₂SO₄.
Tỉ lệ mol Ba(OH)₂ và CuSO₄ là 3,2:1, trong khi đó tỉ lệ mol trong phương trình là 1:1. Điều này chứng tỏ Ba(OH)₂ dư so với CuSO₄.
Tất cả (NH₄)₂SO₄ đều phản ứng hết tạo ra NH₃.
Theo phương trình, 1 mol (NH₄)₂SO₄ tạo ra 2 mol NH₃.
Vậy số mol NH₃ = 2 * 0,05 = 0,1 mol.
VNH₃ = nNH₃ * 22,4 = 0,1 * 22,4 = 2,24 lít.
Vậy thể tích khí A (NH₃) thu được là 2,24 lít.
b) Tính khối lượng chất rắn sau khi nung B
Kết tủa B gồm: BaSO₄ và Cu(OH)₂.
Số mol BaSO₄ tạo thành từ phản ứng với (NH₄)₂SO₄ = 0,05 mol.
Số mol BaSO₄ tạo thành từ phản ứng với CuSO₄ = 0,0625 mol.
Tổng số mol BaSO₄ = 0,05 + 0,0625 = 0,1125 mol.
Số mol Cu(OH)₂ = số mol CuSO₄ = 0,0625 mol.
Khi nung Cu(OH)₂:
Cu(OH)₂ → CuO + H₂O
Số mol CuO = số mol Cu(OH)₂ = 0,0625 mol.
Tính khối lượng chất rắn sau khi nung:
Khối lượng BaSO₄ = 0,1125 * 233 = 26,2125 gam.
Khối lượng CuO = 0,0625 * 80 = 5 gam.
Khối lượng chất rắn sau khi nung = 26,2125 + 5 = 31,2125 gam.
c) Tính nồng độ % của các chất trong C
Dung dịch C chứa: Ba(OH)₂ dư, Na₂SO₄.
Số mol Ba(OH)₂ phản ứng = 0,05 + 0,0625 = 0,1125 mol.
Số mol Ba(OH)₂ dư = 0,2 - 0,1125 = 0,0875 mol.
mddC = mdd Ba(OH)₂ + mdd hỗn hợp - mBaSO₄ - mCu(OH)₂
mddC = 200 + 500 - 26,2125 - (0,0625 * 98) = 668,5375 gam.
C% Ba(OH)₂ = (0,0875 * 171 / 668,5375) * 100% ≈ 2,24%
C% Na₂SO₄ = (0,05 * 142 / 668,5375) * 100% ≈ 1,06%