Hoà tan hoàn toàn 25,2 g một muối cacbonat của kim loại hóa trị II bằng dung dịch HCl 7,3% (D = 1,038 g/ml). Cho toàn bộ khí CO2 thu được vào 500 ml dung dịch NaOH 2M, sau phản ứng đem cô cạn thì thu được 47,8 gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
a/ Xác định CTHH của muối cacbonat.
b/ Tính thể tích của dung dịch HCl đã dùng.
Phần a là được roi
`n_{NaOH}=0,5.2=1(mol)`
Cô cạn thu được `47,8(g)` chất rắn
`->` Chất rắn gồm $\to \left[ \begin{array}{l}\begin{cases}Na_2CO_3 : \ x(mol) \\ NaHCO_3 : \ y(mol)\\\end{cases}(I)\\\\\begin{cases}Na_2CO_3 : \ a(mol)\\NaOH : 1-2a(mol)\\\end{cases}(II)\end{array} \right.$
Xét trường hợp `(I)`
Bảo toàn `Na`
`->2x+y=1(1)`
Lại có
`106x+84y=47,8(2)`
Từ `(1)` và `(2)` giải hệ phương trình
$\to \begin{cases}x=\dfrac{181}{310}(mol)\\y=\dfrac{-26}{155}(mol)\\\end{cases}$
`->` Loại
Xét trường hợp `(II)`
Ta có
`m_{hh}=47,8(g)`
`->106a+40(1-2a)=47,8`
`->26a=7,8`
`->a=0,3(mol)`
Ta có
`n_{Na_2CO_3}=0,3(mol)`
`->n_{CO_2}=0,3(mol)`
Lại có
`RCO_3 +2HCl->RCl_2+CO_2+H_2O`
Theo phương trình
`n_{RCO_3}=0,3(mol)`
`->M_{RCO_3}=\frac{25,2}{0,3}=84(g//mol)`
`->M_{R}=84-60=24(g//mol)`
`->R` là `Mg`
`->RCO_3` là `MgCO_3`
`b,`
Theo phương trình
`n_{HCl}=2n_{CO_2}=0,6(mol)`
`->m_{dd HCl}=\frac{0,6.36,5}{7,3%}=300(g)`
`->V_{dd HCl}=\frac{300}{1,038}\approx 289,02(ml)`
Giải thích các bước giải:
a. Gọi CTHH của muối là $RCO_3$
$RCO_3+2HCl\to RCl_2+CO_2+H_2O$
$n_{NaOH}=0,5.2=1\ mol$
$CO_2+2NaOH\to Na_2CO_3+H_2O\ ( 1)\\ CO_2+NaOH\to NaHCO_3\ (2)$
Chất rắn sau phản ứng có thể là $NaHCO_3,Na_2CO_3$ hay $Na_2CO_3,NaOH$ dư
Xem $Na_2CO_3$ là $Na(CO_3)_{0,5}$
$⇒n_{\text{rắn}}=n_{NaOH}=1⇒\overline M_{\text{rắn}}=47,8\ \text{g/mol}$
$⇒$ Hỗn hợp rắn gồm $Na_2CO_3,NaOH$ dư $⇒$ Chỉ xảy ra (1)
Gọi số mol NaOH phản ứng là $a$
Bảo toàn Na: $n_{Na_2CO_3}=\dfrac a2\ mol$
$⇒106.\dfrac a2+40(1-a)=47,8$
$⇒a=0,6$
Theo PTHH (1) $⇒n_{CO_2}=\dfrac{0,6}2=0,3\ mol$
BT C: $n_{RCO_3}=n_{CO_2}=0,3\ mol$
$⇒M_{RCO_3}=\dfrac{25,2}{0,3}=84\ g/mol⇒R+60=84⇒R=24\ (Mg)$