Câu 1: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp A gồm Mg và MgCO3 bằng dung dịch HCl dư thu được 6,72 lít khí (đktc). Dẫn từ từ hỗn hợp khí này qua bình chứa 300ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch B. Cô cạn cẩn thận dung dịch B để nước bay hơi hết thu được 14,6 gam chất rắn. Tính m
$n_{NaOH}= 0,3 mol$
– TH1: Chỉ thu được NaHCO3
=> $n_{NaHCO_3}= n_{NaOH}= 0,3 mol$
=> $m_{NaHCO_3}= 84.0,3= 25,2g$ (loại)
– TH2: Chỉ thu được Na2CO3.
=> $n_{Na_2CO_3}= 0,5n_{NaOH}= 0,15 mol$
=> $m_{Na_2CO_3}= 0,15.106= 15,9g$ (loại)
– TH3: dư NaOH
$2NaOH+ CO_2 \rightarrow Na_2CO_3+ H_2O$
Sau phản ứng tạo x mol Na2CO3. Dư 0,3-2x mol NaOH
=> $106x+ 40(0,3-2x)= 14,6$
=> $x= 0,1 = n_{CO_2}$ (TM)
$n_{khí}= \frac{6,72}{22,4}= 0,3 mol$
=> $n_{H_2}= 0,3-0,1= 0,2 mol$
$Mg+ 2HCl \rightarrow MgCl_2+ H_2$
$MgCO_3+ 2HCl \rightarrow MgCl_2+ CO_2+ H_2O$
=> $n_{Mg}= 0,2 mol; n_{MgCO_3}= 0,1 mol$
=> $m= 0,2.24+ 84.0,1= 13,2g$
– TH4: tạo 2 muối NaHCO3 (a mol) và Na2CO3 (b mol)
=> $a+ 2b= 0,3$ (1)
Mặt khác, $84a+ 106b= 14,6$ (2)
(1)(2) => nghiệm âm (loại)
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Cho hh A vào dd HCl thu được hỗn hợp khí gồm H2 và CO2
Cho hỗn hợp khí vào dd HCl thì chỉ có CO2 phản ứng
nNaOH = 0,3 mol
nCO2 < nhh khí = 6,72/22,4 = 0,3 mol
⇒ nNaOH/nCO2 > 1
Trường hợp 1 : Sản phẩm tạo Na2CO3 và NaHCO3
Gọi nNa2CO3 = a mol
BTNT với Na ⇒ nNaHCO3= nNaOH – 2nNa2CO3 = 0,3 -2a mol
⇒ m chất rắn = mNa2CO3 + mNaHCO3 = 106a + 84(0,3-2a) = 25,2 -62a = 14,6
⇒ a ≈ 0,17 mol
BTNT với C: nCO2 = nNa2CO3 + nNaHCO3 = 0,17+0,17 = 0,34 mol ( loại vì nCO2 > nNaOH)
Trường hợp 2 : Sản phẩm chỉ gồm Na2CO3 và NaOH dư
Gọi nCO2 = x mol
CO2 + 2NaOH —> Na2CO3 + H2O
a 2a a (mol)
có nNaOH dư = 0,3-2a mol
nNa2CO3 = a mol
m chất rắn = mNaOH + mNa2CO3 = 106a + (0,3-2a).40 = 14 ,6
⇒ a = 0,1 mol ( thỏa mãn vì 2a<0,3)
⇒ nH2 = nhh khí – nCO2 = 0,3 – 0,1 = 0,2 mol
PTHH :
Mg + 2HCl —> MgCl2 + H2
0,2 0,2 (mol)
MgCO3 + 2HCl —> MgCl2 + CO2 + H2O
0,1 0,1 (mol)
⇒ m = mMg + mMgCO3 = 0,2.24 + 0,1.84 = 13,2 gam