Sục tử từ a mol khí CO2 vào 800 ml dd gồm KOH 0,5M và Ba(OH)2 0,2M
1. Vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa a và số mol kết tủa.
2. Tìm giá trị của a để lượng kết tủa cực đại.
3. Tìm giá trị của a để khối lượng kết tủa bằng 19,7 gam.
4. Nếu giá trị của a bằng 0,5 thì khối lượng kết tủa bằng mấy gam?
1.
$n_{KOH}=0,8.0,5=0,4 mol$
$n_{Ba(OH)_2}=0,8.0,2=0,16 mol$
Đồ thị như hình.
2.
$n_{\downarrow}\max=0,16 mol$ (Theo đồ thị)
– TH1: $CO_2$ chưa tác dụng với KOH (điểm đầu đường ngang)
$\Rightarrow a=n_{Ba(OH)_2}=0,16 mol$
– TH2: $CO_2$ tác dụng hết với KOH tạo muối axit (điểm cuối đường ngang)
$\Rightarrow a=n_{Ba(OH)_2}+n_{KOH}=0,56 mol$
Vậy khi $0,16\le a\le 0,56$ thì $n_{\downarrow}=0,16$
3.
$n_{\downarrow}=0,1 mol<n_{Ba(OH)_2}$
– TH1: dư $Ba(OH)_2$
$\Rightarrow a=n_{\downarrow}=0,1 mol$
– TH2: kết tủa bắt đầu tan
$CO_2+Ba(OH)_2\to BaCO_3+H_2O$(1)
$\Rightarrow$ Ban đầu tạo $0,16 mol \downarrow$
$n_{CO_2(1)}=0,16 mol$
$KOH+CO_2\to KHCO_3$ (2)
$\Rightarrow n_{CO_2(2)}=0,4 mol$
$n_{\downarrow\text{tan}}=0,16-0,1=0,06 mol$
$BaCO_3+CO_2+H_2O\to Ba(HCO_3)_2$ (3)
$\Rightarrow n_{CO_2(3)}=0,06 mol$
Vậy $a=0,16+0,4+0,06=0,62$
4.
$CO_2+Ba(OH)_2\to BaCO_3+H_2O$
Ban đầu có 0,16 mol $BaCO_3$
Còn lại $0,5-0,16=0,34 mol$
$\dfrac{n_{KOH}}{n_{CO_2}}=1,17$
$\Rightarrow$ $CO_2$ tác dụng hết với $KOH$
Vậy $m_{\downarrow}=197.0,16= 31,52g$
Giải thích các bước giải:
2.
Số mol KOH = 0,8.0,5 = 0,4 mol
Số mol Ba(OH)2 = 0,8.0,2 = 0,16 mol
Sục từ từ a mol khí CO2 vào 800 ml dung dịch X có các phương trình phản ứng:
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O 1
KOH + CO2 → KHCO3 2
2KHCO3 → K2CO3 + H2O + CO2 3
Theo phương trình (1) ta có:
Nếu thì số mol CaCO3 tăng từ 0 đến 0,16 mol Số mol BaCO3 lớn nhất = 0,16 mol
Theo (2) và (3) ta có:
Nếu thì số mol BACO3 = 0,16 mol
Vậy để thu được khối lượng kết tủa lớn nhất là 0,16.100 = 16 gam thì:
0,16 ≤ a ≤ 0,56
3.
nBaCO3=19,7/116 =0,12 mol
0,12 < 0,16 ==> xảy ra hai TH
TH1: chỉ xảy ra pư tạo kết tủa ( chưa hòa tan) ==> nCLO2=0,12 mol
….