Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O, BaO trong nước dư, thu được 1,12 lít khí H2 và dung dịch Y. Dẫn từ từ khí CO2 vào Y thì khối lượng chất tan trong dung dịch sau phản ứng (dung dịch Z) phụ thuộc vào lượng khí CO2 như sau:
Lượng CO2 bị hấp thụ (mol)…… 0,01…… 0,09……. 0,19
m chất tan trong dd Z (gam)…. 14,84…… 9,04…… 13,08
Giá trị của m là
A. 14,65. B. 31,35. C. 36,70. D. 13,05.
Câu trả lời tốt nhất
Gọi các thời điểm dùng 0,01 – 0,09 – 0,19 mol CO2 là (1), (2), (3).
Lượng CO2 từ (1) sang (2) tăng nhưng chất tan giảm nên tại (1) Ba(OH)2 vẫn chưa kết tủa hết.
Từ (2) sang (3) lượng CO2 tăng 0,1 mol và chất tan cũng tăng nên có thể xảy ra các phản ứng:
CO2 + 2NaOH —> Na2CO3 + H2O (a)
Δm = 0,1.106 – 0,2.40 = 2,6
CO2 + Na2CO3 + H2O —> 2NaHCO3 (b)
Δm = 0,2.84 – 0,1.106 = 6,2
CO2 + BaCO3 + H2O —> Ba(HCO3)2
Δm = 0,1.259 = 25,9
Theo đề Δm = 13,08 – 9,04 = 4,04 nằm trong khoảng 2,6 đến 6,2 nên xảy ra cặp phản ứng (a)(b) trên. Số mol CO2 phản ứng trong (a)(b) tương ứng là u, v
—> u + v = 0,1
và Δm = 106u + 84.2v – (40.2u + 106v) = 4,04
—> u = 0,06; v = 0,04
Tại (2) chất tan có nNaOH = 2u = 0,12 và nNa2CO3 = (9,04 – 0,12.40)/106 = 0,04
Chất tan tại (1) gồm NaOH (0,2 – Theo bảo toàn Na) và Ba(OH)2 (14,84 – 0,2.40)/171 = 0,04
(1) đã tạo BaCO3 (0,01) —> Y chứa NaOH (0,2) và Ba(OH)2 (0,05)
Quy đổi X thành Na (0,2), Ba (0,05) và O
Bảo toàn electron: nNa + 2nBa = 2nO + 2nH2
—> nO = 0,1 —> m = 13,05