Cho 17,15 gam hỗn hợp X gồm Ba và Na vào nước thu được dung dịch Y và 3,92 lít khí H₂ (đktc). Cho khí CO₂ vào dung dịch Y. Cho V lít khí CO₂ (đktc) vào dung dịch Y thấy lượng kết tủa thu được là lớn nhất. Giá trị của V là:

Đáp án A

Ba+ 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂

Na + H₂O → NaOH + ½ H₂

Đặt n_Ba= x mol; n_Na= y mol → m_{hỗn hợp}= 137x + 23y= 17,15 gam

n_H2= x+ ½ y=3,92/22,4=0,175 mol ; n_OH^-= 2.n_H2= 0,35 mol

Giải hệ trên ta có: x= 0,1 mol ; y=0,15 mol

Để giải bài này ta nên sử dụng phương trình phân tử :

Sục khí CO₂ vào dung dịch Y chứa NaOH, Ba(OH)₂ thì xảy ra các PTHH sau:

CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ ↓ + H₂O (1)

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O (2)

CO₂ + Na₂CO₃ + H₂O → 2NaHCO₃ (3)

CO₂ + BaCO₃ + H₂O → Ba(HCO₃)₂ (4)

Để lượng kết tủa thu được lớn nhất thì BaCO₃ không bị hòa tan

→ Lượng CO₂ nhỏ nhất khi xảy ra phản ứng (1), còn lượng CO₂ lớn nhất khi xảy ra phản ứng (1), (2), (3)

-KHi xảy ra phản ứng (1): n_CO2= n_Ba(OH)2= x= 0,1 mol

-Khi xảy ra cả phản ứng (1,2,3): n_CO2= n_Ba(OH)2 + 1/2n_NaOH + n_Na2CO₃ =0,1+0,5 .0,15+ 0,5.0,15= 0,25 mol

→ 0,1 ≤ n_CO2 ≤ 0,25 mol → 2,24 ≤ V_CO2 ≤ 5,6