Bài 4(3đ): Hấp thụ hết 0,02 mol CO2 bằng 100 mL dung dịch KOH 1,8M, thu được dung dịch X. a) Tính khối lượng các chất tan có trong dung dịch X. b) Hấp thụ tiếp a mol khí CO2 vào dung dịch X đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y. Thêm dung dịch BaCl2 dư vào dung dịch Y, thu được 11,82 gam kết tủa. Tính giá trị của a. (Cho H = 1 C = 12 O = 16; K = 39 Ba = 137 )
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Câu 1.
Gọi nguyên tử khối của A là a, của B là b
Vì A, B là kim loại hóa trị II nên muối cacbonat có dạng
ACO3, BCO3
Số mol các muối là
nACO3 = 23,5/(a + 60)
nBCO3 = 8,4/(b + 60)
Sau khi hòa tan vào HCl rồi cô cạn, điện phân nóng chảy hoàn toàn thì thu được ở catot các kim loại A và B với số mol đúng bằng số mol muối ban đầu, nên
nA = 23,5/(a + 60)
nB = 8,4/(b + 60)
Khối lượng kim loại tạo ra ở catot là
m = 23,5a/(a + 60) + 8,4b/(b + 60)
Theo đề, phân tử khối oxit của B bằng nguyên tử khối của A
b + 16 = a
Khi cho m gam hỗn hợp A, B tác dụng với H2SO4 dư, số mol H2 thu được là
nH2(AB) = nA + nB
Với m gam Ni, số mol H2 là
nH2(Ni) = m/59
Theo đề
nH2(AB) + nH2(Ni) = 2,675.nH2(Ni)
Suy ra
nA + nB = 1,675.m/59
Thử cặp kim loại hóa trị II thỏa mãn a = b + 16, ta có
Ca và Mg vì 40 = 24 + 16
Kiểm tra
nCaCO3 = 23,5/100 = 0,235 mol
nMgCO3 = 8,4/84 = 0,1 mol
Khối lượng kim loại thu được
m = 0,235.40 + 0,1.24
= 9,4 + 2,4
= 11,8 gam
Số mol H2 do Ca và Mg tạo ra
nH2(AB) = 0,235 + 0,1 = 0,335 mol
Số mol H2 do 11,8 gam Ni tạo ra
nH2(Ni) = 11,8/59 = 0,2 mol
Tổng số mol H2 khi trộn với Ni
0,335 + 0,2 = 0,535 mol
Ta có
0,535/0,2 = 2,675
Đúng với đề bài
Vậy
A là Ca
B là Mg
Khối lượng tạo ra ở catot
mCa = 9,4 gam
mMg = 2,4 gam
Phần trăm khối lượng
%Ca = 9,4/11,8 . 100% ≈ 79,66%
%Mg = 2,4/11,8 . 100% ≈ 20,34%
Kết luận
A là canxi, kí hiệu Ca
B là magie, kí hiệu Mg
Thành phần phần trăm khối lượng ở catot là
Ca 79,66%
Mg 20,34%
Gọi V ml là thể tích rượu etylic nguyên chất có trong 20 ml dung dịch
Khối lượng C2H5OH nguyên chất là
m = 0,8V (g)
Số mol C2H5OH là
n(C2H5OH) = 0,8V / 46
Phương trình phản ứng
2C2H5OH + 2Na -> 2C2H5ONa + H2
Theo phương trình
n(H2) = n(C2H5OH) / 2 = 0,8V / 92
Ta có
V(H2) = 28,37 l
Ở đktc
n(H2) = 28,37 / 22,4 ≈ 1,267 mol
Suy ra
0,8V / 92 = 1,267
V = 1,267 . 92 / 0,8 ≈ 145,7 ml
Điều này vô lí vì thể tích rượu nguyên chất không thể lớn hơn 20 ml dung dịch
Vậy đề bài có dữ kiện sai, rất có thể 28,37 l phải là 283,7 ml hoặc 2,837 l
Nếu là 283,7 ml khí H2 thì
n(H2) = 0,2837 / 22,4 ≈ 0,01267 mol
n(C2H5OH) = 2 . 0,01267 = 0,02534 mol
m(C2H5OH) = 0,02534 . 46 ≈ 1,166 g
V(C2H5OH) = 1,166 / 0,8 ≈ 1,457 ml
Độ rượu là
C = 1,457 / 20 . 100% ≈ 7,29%
Kết luận
Với dữ kiện 28,37 l thì bài toán vô lí, không có đáp án đúng
a, Ta có: \(n_{CO_2}=\dfrac{22}{44}=0,5\left(mol\right)=n_C\)
\(n_{H_2O}=\dfrac{10,8}{18}=0,6\left(mol\right)\Rightarrow n_H=0,6.2=1,2\left(mol\right)\)
\(n_M=\dfrac{7,437}{24,79}=0,3\left(mol\right)\)
BTNT C và H: mM = mC + mH = 0,5.12 + 1,2.1 = 7,2 (g)
Ta có: nalkane = nH2O - nCO2 = 0,6 - 0,5 = 0,1 (mol)
⇒ nalkene = 0,3 - 0,1 = 0,2 (mol)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%V_{C_nH_{2n+2}}=\dfrac{0,1}{0,3}.100\%\approx33,33\%\\\%V_{C_nH_{2n}}\approx66,67\%\end{matrix}\right.\)
b, CTPT của alkane và alkene lần lượt là CnH2n+2 và CmH2m
BTNT C: 0,1.n + 0,2.m = 0,5
⇒ n = 1, m = 2 là thỏa mãn.
Vậy: CTPT cần tìm là C2H6 và C2H4
Câu a. Gọi công thức phân tử của anken A là CnH2n, vì dA/H2 = 36 nên MA = 36.2 = 72, ta có 14n = 72 không nguyên, vậy đề này có khả năng bị nhầm dữ kiện, nếu là tỉ khối của A so với không khí bằng 2,48 thì MA = 72 và cũng không phù hợp với anken CnH2n, còn nếu đề đúng theo dạng quen thuộc thì cần kiểm tra lại số liệu, vì không tìm được anken có M = 72
Câu b. Công thức đơn giản nhất của B là C3H7, gọi công thức phân tử là (C3H7)n, vì hiđrocacbon phải có số H chẵn nếu là phân tử trung hòa thông thường nên n phải chẵn, lấy n = 2 nhỏ nhất được C6H14, đây là ankan, công thức cấu tạo có 5 đồng phân là CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3, CH3-CH(CH3)-CH2-CH2-CH3, CH3-CH2-CH(CH3)-CH2-CH3, CH3-C(CH3)2-CH2-CH3, CH3-CH(CH3)-CH(CH3)-CH3
Câu c. Gọi công thức ankan X là CnH2n+2, ta có %C = 12n / (12n + 2n + 2) .100% = 80%, suy ra 12n = 0,8(14n + 2), giải ra n = 2, vậy X là C2H6, công thức cấu tạo là CH3-CH3
Câu d. Gọi công thức ankan Y là CnH2n+2, ta có %H = (2n + 2) / (14n + 2) .100% = 25%, suy ra 2n + 2 = 0,25(14n + 2), giải ra n = 1, vậy Y là CH4, công thức cấu tạo là CH4
Lưu ý, ở câu a dữ kiện chưa hợp lí nên chưa xác định được chính xác công thức phân tử và công thức cấu tạo, các câu còn lại là đúng theo phép tính.
Câu a. Ở 80°C, độ tan của NaCl là 38 g, nghĩa là có 38 g NaCl tan trong 100 g H2O, vậy khối lượng dung dịch bão hòa là 38 + 100 = 138 g
C% = 38/138 . 100% ≈ 27,54%
Vậy nồng độ % của dung dịch NaCl bão hòa ở 80°C là 27,54%
Câu b. Dung dịch bão hòa ở 80°C có tỉ lệ
NaCl : H2O = 38 : 100
nên trong 138 g dung dịch có 38 g NaCl và 100 g H2O
Với 165,6 g dung dịch bão hòa ở 80°C, ta có
mNaCl = 165,6 . 38/138 = 45,6 g
mH2O = 165,6 . 100/138 = 120 g
Gọi x là số mol NaCl.2H2O kết tinh
Khi kết tinh, lượng NaCl tách ra là 58,5x g, lượng H2O tách ra là 36x g
Khi đó lượng NaCl còn tan là 45,6 - 58,5x
lượng H2O còn lại là 120 - 36x
Ở 25°C, dung dịch bão hòa có
mNaCl/mH2O = 36/100
Nên ta có
(45,6 - 58,5x)/(120 - 36x) = 36/100
Giải ra:
100(45,6 - 58,5x) = 36(120 - 36x)
4560 - 5850x = 4320 - 1296x
240 = 4554x
x ≈ 0,0527 mol
Vậy khối lượng NaCl.2H2O kết tinh là
m = 0,0527 . 94,5 ≈ 4,98 g
\(n_{Fe}=\dfrac{8.4}{56}=0,15\left(mol\right)\)
\(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\uparrow\)
0,15 0,3 0,15
\(m_{HCl}=0,3\cdot36,5=10,95\left(gam\right)\)

Câu a.
nKOH = 0,1 × 1,8 = 0,18 mol
nCO2 = 0,02 mol
Vì nKOH > 2nCO2, tức 0,18 > 0,04, nên CO2 phản ứng tạo K2CO3
CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O
nK2CO3 = 0,02 mol
nKOH dư = 0,18 − 0,04 = 0,14 mol
mK2CO3 = 0,02 × 138 = 2,76 g
mKOH dư = 0,14 × 56 = 7,84 g
Vậy trong dung dịch X có
mK2CO3 = 2,76 g
mKOH = 7,84 g
Câu b.
Ban đầu dung dịch X có
nK2CO3 = 0,02 mol
nKOH = 0,14 mol
Thêm a mol CO2 vào X
Trước hết CO2 phản ứng với KOH
CO2 + KOH → KHCO3
0,14 mol KOH phản ứng tối đa với 0,14 mol CO2 tạo 0,14 mol KHCO3
Sau đó nếu CO2 còn dư thì tiếp tục phản ứng với K2CO3
CO2 + K2CO3 + H2O → 2KHCO3
Khi cho BaCl2 dư vào dung dịch Y, chỉ có K2CO3 tạo kết tủa BaCO3, còn KHCO3 không tạo kết tủa
BaCl2 + K2CO3 → BaCO3↓ + 2KCl
nBaCO3 = 11,82 / 197 = 0,06 mol
Suy ra trong dung dịch Y có 0,06 mol K2CO3
Lúc đầu chỉ có 0,02 mol K2CO3, nếu sục thêm CO2 thì K2CO3 không thể tăng, chỉ giảm hoặc giữ nguyên
Vậy chỗ này cần xét lại, thực ra BaCl2 dư tác dụng với cả muối HCO3− cũng tạo BaCO3 trong môi trường nước
Tổng số mol kết tủa chính là tổng số mol C có trong dung dịch Y
Do đó tổng số mol gốc CO3 và HCO3 trong Y là
nC trong Y = nBaCO3 = 0,06 mol
Mà số mol C trong Y gồm C ban đầu và C do sục thêm
0,02 + a = 0,06
a = 0,04 mol
Vậy a = 0,04 mol.