Cho m gam hỗn hợp X gồm Na và Ca vào một lượng nước dư, thu được dung dịch Y. Sục từ từ cho đến dư khí CO₂ vào Y, số mol kết tủa CaCO₃ phụ thuộc vào số mol CO₂ theo đồ thị sau: Khối lượng của Na trong m gam X là

Chọn đáp án C

Phương pháp giải:

Đặt số mol của Na và Ca trong X lần lượt là x và y mol

Bảo toàn Na có n_NaOH = x mol

Bảo toàn Ca có n_Ca(OH)2 = y mol → n_OH^– = x + 2y (mol)

Khi sục CO₂ vào thì kết tủa max khi n_Ca²⁺ = n_CaCO3 →  y

Xét thời điểm n_CO2 = 0,035 mol thì xảy ra cả phản ứng tạo CO₃^2– và HCO₃^–

CO₂ + 2OH^– → CO₃^2– + H₂O

CO₂ + OH^– → HCO₃^–

Ca²⁺ + CO₃^2– → CaCO₃

Ta có n_CO3^2– = n_CaCO3

Bảo toàn C có n_HCO3^– = n_CO2 – n_CO3^2– → n_OH^– _{phản ứng} = 2n_CO3^2– + n_HCO3^– → x + 2y → x

Giải chi tiết:

Đặt số mol của Na và Ca trong X lần lượt là x và y mol

Bảo toàn Na có n_NaOH = x mol

Bảo toàn Ca có n_Ca(OH)2 = y mol

→ n_OH^– = x + 2y (mol)

Khi sục CO₂ vào thì kết tủa max khi n_Ca²⁺ = n_CaCO3 = 0,01 mol = y

Xét thời điểm n_CO2 = 0,035 mol thì xảy ra cả phản ứng tạo CO₃^2– và HCO₃^–

CO₂ + 2OH^– → CO₃^2– + H₂O

CO₂ + OH^– → HCO₃^–

Ca²⁺ + CO₃^2– → CaCO₃

Ta có n_CO3^2– = n_CaCO3 = 0,005 mol

Bảo toàn C có n_HCO3^– = n_CO2 – n_CO3^2– = 0,035 – 0,005 = 0,03 mol

→ n_OH^– _{phản ứng} = 2n_CO3^2– + n_HCO3^– = 2.0,005 + 0,03 = 0,04 mol

→ x + 2y = 0,04 → x = 0,04 – 2y = 0,02 mol ( y = 0,01 mol)  → m_Na = 0,02.23 = 0,46 gam