Môn Hóa - Lớp 12 20 bài tập mức độ vận dụng cao nhôm, kim loại kiềm và hợp chất tác dụng với nước có lời giải
Câu hỏi:
Hòa tan hết 33,02 gam hỗn hợp gồm Na, Na2O, Ba và BaO vào nước dư thu được dung dịch X và 4,48 lít khí H2 (đktc). Cho dung dịch CuSO4 dư vào dung dịch X, thu được 73,3 gam kết tủa. Nếu sục 0,45 mol khí CO2 vào dung dịch X, sau khi kết thúc các phản ứng, thu được lượng kết tủa là
Phương pháp giải:
Quy đổi hỗn hợp thành: Na (a mol); Ba (b mol); O (c mol)
+) Từ khối lương hỗn hợp → (1)
+) Áp dụng bảo toàn e → (2)
+) Từ khối lượng kết tủa → (3)
Giải hệ được a, b, c
Sau đó bài toán trở thành bài toán hấp thụ CO2 vào dung dịch kiềm
Lời giải chi tiết:
Quy đổi hỗn hợp thành: Na (a mol); Ba (b mol); O (c mol)
→ mhh = 23a + 137b + 16c = 33,02 (1)
Quá trình trao đổi e:
Na0 → Na+ + 1e O0 + 2e → O-2
Ba0 → Ba+2 + 2e 2H+ + 2e → H2
Áp dụng bảo toàn e: nNa + 2nBa = 2nO + 2nH2
→ a + 2b = 2c + 2.0,2 (2)
\(dd\,X\left\{ \begin{array}{l}N{a^ + }:a\\B{a^{2 + }}:b\\O{H^ - }:a + 2b\end{array} \right. + CuS{O_{4\left( {du} \right)}} \to \left\{ \begin{array}{l}Cu{\left( {OH} \right)_2}:\frac{{a + 2b}}{2} = 0,5{\rm{a}} + b\\BaS{O_4}:b\end{array} \right.\)
→ mkết tủa = 98.(0,5a + b) + 233b = 73,3 (3)
Giải hệ (1) (2) (3) được a = 0,28; b = 0,18; c = 0,12
\(C{O_2}:0,45 + X\left\{ \begin{array}{l}N{a^ + }:0,28\\B{a^{2 + }}:0,18\\O{H^ - }:0,64\end{array} \right. \to {m_ \downarrow } = ?\)
Ta thấy 1 < nOH- / nCO2 = 0,64 / 0,45 = 1,422 < 2 → tạo CO32- (u mol) và HCO3- (v mol)
Giải hệ \(\left\{ \begin{array}{l}{n_{C{O_2}}} = u + v = 0,45\\{n_{O{H^ - }}} = 2u + v = 0,64\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}u = 0,19\\v = 0,26\end{array} \right.\)
Ba2+ + CO32- → BaCO3 ↓
Bđ: 0,18 0,19
Pư: 0,18 → 0,18 → 0,18
→ m ↓ = mBaCO3 = 0,18.197 = 35,46 gam
Đáp án D