Khi nghiên cứu phương pháp Solvay để sản xuất sodium hydrogencarbonate và sodium carbonate trong công nghiệp, nhóm học sinh thấy sodium carbonate được tạo ra bằng cách nhiệt phân sodium hydrogencarbonate. Nhóm học sinh cho rằng “NaHCO3 chỉ bị nhiệt phân ở trạng thái rắn”. Để kiểm tra giả thuyết của mình, nhóm học sinh đã thực hiện thí nghiệm như sau:
– Cân một lượng chính xác 8,40 gam NaHCO3.
– Hòa tan hoàn toàn 8,40 gam NaHCO3 vào lượng dư nước thu được dung dịch X.
– Cô cạn dung dịch X thu được chất rắn Y. Chia Y làm hai phần bằng nhau:
+ Hòa tan phần 1 vào nước dư thu được dung dịch Z. Cho dung dịch BaCl2 dư vào Z thấy xuất hiện kết tủa T.
+ Nung phần 2 đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn.
a) Giá trị của m là 5,30.
b) Phương trình phản ứng nhiệt phân là 2NaHCO3 (t°) → Na2CO3 + CO2 + H2O.
c) Sự xuất hiện của kết tủa T (BaCO3) chứng tỏ giả thuyết của nhóm học sinh là sai.
d) Khối lượng của Y chắc chắn nhỏ hơn 8,40 gam.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai, mỗi phần ứng với 4,2 gam NaHCO3 ban đầu, khi nhiệt phân hoàn toàn tạo mNa2CO3 = 4,2.106/(2.84) = 2,65 gam
(b) Đúng
(c) Đúng, NaHCO3 không tạo kết tủa với BaCl2 nhưng Z lại tạo kết tủa với BaCl2 chứng tỏ trong Z có Na2CO3, sinh ra khi cô cạn dung dịch X. Vậy NaHCO3 vẫn bị nhiệt phân trong dung dịch, giả thiết của nhóm là sai.
(d) Sai, Y có thể là các muối ngậm nước nên khối lượng Y không chắc chắn nhỏ hơn 8,40 gam, mặc dù phản ứng nhiệt phân làm khối lượng muối giảm.