Cho m gam hỗn hợp X gồm Ba, Zn, BaO, ZnO tan hoàn toàn vào nước dư, thu được 1,12 lít H2 (đktc) và dung dịch Y chứa hai chất tan có cùng nồng độ mol. Cho 450 ml dung dịch H2SO4 0,2M vào Y, sau khi các phản ứng kết thúc thu được 21,61 gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 14,68. B. 10,81. C. 22,42. D. 18,55.
Câu trả lời tốt nhất
Dung dịch Y chứa nBa(OH)2 = nBaZnO2 = x mol
—> nBa2+ = 2x; nOH- = 2x và nZnO22- = x
nH2SO4 = 0,09
Dễ thấy mBaSO4 max = 0,09.233 = 20,97 < 21,91 —> Kết tủa có cả Zn(OH)2
TH1. Zn(OH)2 chưa tan trở lại, khi đó:
2nZnO22- ≥ nH+ – nOH- —> 2x ≥ 0,18 – 2x —> x ≥ 0,045
—> nBa2+ = 2x ≥ 0,09 —> nBaSO4 = 0,09
nZn(OH)2 = (0,09.2 – 2x)/2 = 0,09 – x
m↓ = 0,09.233 + 99(0,09 – x) = 21,61
—> x = 827/9900
Trong X đặt nO = a. Bảo toàn electron:
2nBa + 2nZn = 2nO + 2nH2
2.2.827/9900 + 2.827/9900 = 2a + 0,05.2
—> a = 331/1650
—> m = 28,85
TH2. Zn(OH)2 đã tan trở lại một phần, khi đó:
2nZnO22- < nH+ – nOH- —> 2x < 0,18 – 2x —> x < 0,045
—> nBa2+ = 2x < 0,09 —> nBaSO4 = 2x
0,09.2 – 2x = 4x – 2nZn(OH)2
—> nZn(OH)2 = 3x – 0,09
m↓ = 2x.233 + 99(3x – 0,09) = 21,61
—> x = 0,04 (Thỏa mãn điều kiện)
Trong X đặt nO = a. Bảo toàn electron:
2nBa + 2nZn = 2nO + 2nH2
2.2.0,04 + 2.0,04 = 2a + 0,05.2
—> a = 0,07
—> m = 14,68