Một dung dịch Y có chứa các ion Cl-, SO4 2-, NH4 +.Khi cho 100ml dung dịch Y phẳn ứng với 200ml dung dịch Ba(OH)2 thu được 6,99 g kết tủa và thoát ra 2,24 lít khí đktc. Tính nồng độ mol các ion trong dung dịch Y và nồng độ mol của dung dịch Ba(OH)2 đă dùng?
Đáp án:
a) $[Cl^-] =0,4\ M;\ [SO_4^{2-}] = 0,3\ M;\ [NH_4^+] = 1\ M$
b) $C_M Ba(OH)_2 = 0,25\ M$
Giải thích các bước giải:
$a/$
$NH4^+ + OH^- → NH_3 + H_2O$ (I)
$⇒ n_{NH4^+} = n_{OH^-} = n_{NH_3} = \dfrac{2,24}{22,4} = 0,1\ (mol)$
$n_{BaSO_4} = \dfrac{6,99}{233} = 0,03\ (mol)$
$Ba^{2+} + SO4^{2-} → BaSO_4$ (II)
$⇒ n_{Ba^{2+}} = n_{SO4^{2-}} = n_{BaSO_4} = 0,03\ (mol)$
Vì $n_{Ba^{2+}} = 0,03 < \dfrac{1}{2}n_{OH^-} = 0,05$
nên ở phản ứng I , $Ba^{2+}$ dư
Bảo toàn điện tích , ta có :
$n_{Cl^-} + 2n_{SO4^{2-}} = n_{NH4^+}$
$⇒ n_{Cl^-} = 0,1 – 0,03.2 = 0,04\ (mol)$
$⇒[Cl^-] = \dfrac{0,04}{0,1} = 0,4\ M$
$[SO_4^{2-}] = \dfrac{0,03}{0,1} = 0,3\ M;\ [NH_4^+] = \dfrac{0,1}{0,1} = 1\ M$
$b/$
có $n_{Ba(OH)_2} = \dfrac{1}{2}n_{OH^-} = 0,05\ (mol)$
$⇒ C_M Ba(OH)_2 = \dfrac{0,05}{0,2} = 0,25\ M$
`Ba^{2+} + SO_4^{2-}→ BaSO_4`
`0,03——–0,03———0,03`
`NH_4^{+} + OH^{-} → NH_3+H_2O`
`0,1——–0,1—–0,1`
Theo định luật bảo toàn điện tích
`⇒ n_{Cl^-} = n_{NH_4^+} – 2n_{SO_4^{2-}} =0,04\ mol`
`n_{Ba(OH)_2}=\frac{n_{OH^-}}{2} =\frac{0,1}{2}=0,05\ mol`
`⇒ CM_{Ba(OH)_2}=0,25\ M`