Câu hỏi 31

\(\underbrace {C{O_2}}_{0,2\,mol} + \left\{ \begin{gathered}
KOH:\,x\,(mol) \hfill \\
{K_2}C{O_3}:y\,(mol) \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{}}\underbrace {ddX}_{200\,ml}\left\{ \begin{gathered}
HC{O_3}^ - :2a(mol) \hfill \\
C{O_3}^{2 - }:\,2b\,(mol) \hfill \\
{K^ + } \hfill \\
\end{gathered} \right.\left\langle \begin{gathered}
100ml\,X\xrightarrow{{ + 0,15\,\,mol\,HCl}}C{O_2}:0,12\,mol \hfill \\
100ml\,X\xrightarrow{{ + Ba{{(OH)}_2}\,du}}BaC{O_3} \downarrow :0,2\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

 TH₁: Nếu trong dd X có OH^- dư => dd X chứa OH^- dư, CO₃^2-, K⁺

Khi cho từ từ 100 ml dd X vào 0,15 mol HCl

OH^- + H⁺ → H₂O

CO₃^2- + 2H⁺ → CO₂ ↑+ H₂O

=> n_H+ = n_OH­- + 2n_CO2 > 0,12.2 = 0,24 (mol)

=> loại vì n_H+ = 0,15 (mol)

Vậy dd X không chứa OH^- dư

TH₂: dd X không chứa OH^- dư ta có sơ đồ bài toán như trên

Khi cho từ từ 100ml dd X vào 0,15 mol HCl có phản ứng:

HCO₃^- + H⁺ → CO₂ + H₂O

x         → x      →x                 (mol)

CO₃^2- + 2H⁺ → CO₂ + H₂O

y        → 2y   → y                  (mol)

Gọi x và y là số mol khi tham gia phản ứng với HCl với tỉ lệ \(\frac{x}{y} = \frac{a}{b}\)

Ta có: 

\(\left\{ \begin{gathered}
\sum {{n_{C{O_2}}} = x + y = 0,12} \hfill \\
\sum {{n_{HCl}} = x + 2y = 0,15} \hfill \\
\end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}
x = 0,09\,(mol) \hfill \\
y = 0,03\,(mol) \hfill \\
\end{gathered} \right. = > \frac{a}{b} = \frac{x}{y} = \frac{3}{1}\)

=> a – 3b = 0 (1)

BTNT C: n_BaCO3 = a + b = 0,2 (2)

Từ (1) và (2) => a = 0,15 và b = 0,05 (mol)

Trong 200 ml dd X : n_HCO3- = 0,3 (mol) ; n_CO32- = 0,1 (mol)

Bảo toàn điện tích đối với dd X : n_K+ = 0,3 + 0,1.2 = 0,5 (mol)

BTNT C: n_CO2(bđ) + n_K2CO3 = n_HCO3-+ n_CO32- => 0,2 + y = 0,3 + 0,1 => y = 0,2 (mol)

BTNT K: n_K+ = n_KOH + 2n_K2CO3 => n­_KOH = 0,5 – 2.0,2 = 0,1  (mol)

=> x = 0,1 (mol)

Đáp án B