. Dung dịch X chứa các ion: Ba2+, K+, HSO3- và NO3-. Cho ½ dung dịch X phản ứng với dung dịch NaOH dư, thu được 1,6275 gam kết tủa. Cho ½ dung dịch X còn lại phản ứng với dung dịch HCl dư sinh ra 0,28 lít SO2 (đktc). Mặt khác, nếu cho dung dịch X tác dụng với 300 ml dung dịch Ba(OH)2 có pH=13 thì thu được 500 ml dung dịch có pH bằng bao nhiêu? (Bỏ qua sự điện li của nước)
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Thí nghiệm 2 :
$HSO_3^- + H^+ \to SO_2 + H_2O$
$n_{HSO_3^-} = n_{SO_2} = \dfrac{0,28}{22,4} = 0,0125(mol)$
Thí nghiệm 1 :
$n_{BaSO_3} = 0,0075(mol)$
$HSO_3^- + OH^- \to SO_3^{2-} + H_2O$
$SO_3^{2-} + Ba^{2+} \to BaSO_3$
Vì $n_{SO_3^{2-}} = n_{HSO_3^-} = 0,0125 > n_{BaSO_3}$ nên $SO_3^{2-}$ dư.
$⇒ n_{Ba^{2+}} = n_{BaSO_3} = 0,0075(mol)$
Vậy dung dịch X chứa :
$K^+$
$NO_3^-$
$Ba^{2+} : 0,0075.2 = 0,015(mol)$
$HSO_3^- : 0,0125.2 = 0,025(mol)$
Thí nghiệm 3 :
$n_{Ba(OH)_2} = 0,3.\dfrac{10^{-14}}{2.10^{-13}} = 0,015(mol)$
$⇒ n_{Ba^{2+}} = 0,015(mol) ; n_{OH^-} = 0,03(mol)$
$OH^- + HSO_3^- \to SO_3^{2-} + H_2O$
$SO_3^{2-} + Ba^{2+} \to BaSO_3$
Ta có :
$n_{OH^-\ pư} = n_{HSO_3^-} = 0,025(mol)$
$⇒ n_{OH^-\ dư} = 0,005(mol)$
$⇒ [OH^-] = \dfrac{0,005}{0,5} = 0,01$
$⇒ pOH = 14 + log(0,01) = 12$