Nhỏ từ từ từng giọt cho đến hết dung dịch X chứa 0,03 mol KHCO₃ và 0,06 mol Na₂CO₃ vào 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,1M và KHSO₄ 0,3M được dung dịch Y và thấy thoát ra x mol CO₂. Thêm dung dịch chứa 0,06 mol NaOH và 0,15 mol BaCl₂ vào dung dịch Y thu được m gam kết tủa. Giá trị của x và m lần lượt là

Trả lời:

n_H+ = 0,08 mol; n_HCO3- = 0,03 mol; n_CO32- = 0,06 mol

Gọi x và y lần lượt là số mol của HCO₃^- và CO₃^2- đã phản ứng

\[\begin{array}{l}HCO_3^ - {\rm{\; + \;}}{H^ + }\; \to C{O_2} + {\rm{\;}}{H_2}O\\\;x\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,\;x\;\;\;\;\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\;x\\CO_3^{2 - } + 2{H^ + } \to \;C{O_2} + {\rm{\;}}{H_2}O\\\;y\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;2y\;\;\;\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\;\;y\end{array}\]

Do mỗi dung dịch hỗn hợp nhỏ xuống đều chứa  và  với số mol ion trong từng giọt tỉ lệ tương ứng với số mol ban đầu của mỗi ion nên để tính số mol CO₂ (x + y) ta giải hệ

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\frac{x}{y} = \frac{{{n_{HCO_3^ - }}}}{{{n_{CO_3^ - }}}} = \frac{{0,03}}{{0,06}} = 0,5}\\{x + 2y = 0,08}\end{array}} \right. \to \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 0,016}\\{y = 0,032}\end{array}} \right.\)

=>n_CO2 = x + y = 0,048 mol

Do đó dung dịch sau phản ứng có chứa\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{HCO_3^ - :0,03 - x = 0,014}\\{CO_3^{2 - }:0,06 - y = 0,028}\\{SO_4^{2 - }:0,06}\end{array}} \right.\)

Khi thêm dung dịch chứa 0,06 mol OH^- và 0,15 mol Ba²⁺ vào dung dịch Y

Vì n_OH- >2.n_HCO3- =>HCO₃^- tạo hết thành CO₃^2-

=>∑n_CO3 = 0,014 + 0,028 = 0,042 mol

Vì n_Ba2+ >n_CO3 + n_SO4 =>n_BaCO3 = n_CO3 = 0,042 mol; n_BaSO4 = n_SO4 = 0,06 mol

=>m_{kết tủa} = 197.0,042 + 233.0,06 = 22,254 gam

 Đáp án cần chọn là: A