Question

Đốt cháy hết a gam than chứa 4% tạp chất trơ trong V₁ lít khí O₂ (đktc) thu được hỗn hợp A gồm 2 khí có tỷ khối so với H₂ bằng 19,6. Cho toàn bộ hỗn hợp A lội từ từ qua 300 ml dung dịch chứa Ba(OH)₂ 0,1 M và KOH 0,2 M thu được 3,94 gam kết tủa.  Tính giá trị của m và V.

Answer 1

đề đáng lẽ phải là tính a với V₁ chứ :v

\(\left\{{}\begin{matrix}n_{Ba\left(OH\right)_2}=0,3.0,1=0,03\left(mol\right)\\n_{KOH}=0,3.0,2=0,06\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

\(n_{BaCO_3}=\dfrac{3,94}{197}=0,02\left(mol\right)\)

- TH1: Kết tủa không bị hòa tan

PTHH: Ba(OH)₂ + CO₂ --> BaCO₃ + H₂O

                              0,02<----0,02

=> n_CO2 = 0,02 (mol)

- Nếu trong hỗn hợp A chứa CO₂, O₂ dư

\(\overline{M}_A=\dfrac{0,02.44+32.n_{O_2}}{0,02+n_{O_2}}=19,6.2=39,2\left(g/mol\right)\)

=> n_O2(dư) = \(\dfrac{1}{75}\left(mol\right)\)

PTHH: C + O₂ --t^o--> CO₂

          0,02<-0,02<---0,02

=> \(V_1=\left(\dfrac{1}{75}+0,02\right).22,4=\dfrac{56}{75}\left(l\right)\)

\(m_C=0,02.12=0,24\left(g\right)\)

=> \(a=m_{than}=\dfrac{0,24.100}{96}=0,25\left(g\right)\)

- Nếu trong hỗn hợp chứa CO₂, CO

\(\overline{M}=\dfrac{0,02.44+28.n_{CO}}{0,02+n_{CO}}=39,2\left(g/mol\right)\)

=> \(n_{CO}=\dfrac{3}{350}\left(mol\right)\)

Bảo toàn C: \(n_C=0,02+\dfrac{3}{350}=\dfrac{1}{35}\left(mol\right)\)

=> \(m_C=\dfrac{1}{35}.12=\dfrac{12}{35}\left(g\right)\)

Bảo toàn O: \(n_{O_2}=\dfrac{0,02.2+\dfrac{3}{350}}{2}=\dfrac{17}{700}\left(mol\right)\)

=> \(V_1=\dfrac{17}{700}.22,4=0,544\left(l\right)\)

TH2: Nếu kết tủa bị hòa tan 1 phần

PTHH: Ba(OH)₂ + CO₂ --> BaCO₃ + H₂O

              0,03----->0,03---->0,03

            2KOH + CO₂ --> K₂CO₃ + H₂O

              0,06-->0,03---->0,03

            K₂CO₃ + CO₂ + H₂O --> 2KHCO₃

             0,03--->0,03

            BaCO₃ + CO₂ + H₂O --> Ba(HCO₃)₂

              0,01--->0,01

=> n_CO2 = 0,1 (mol)

- Nếu trong A chứa CO₂, O₂ dư

\(\overline{M}_A=\dfrac{0,1.44+32.n_{O_2}}{0,1+n_{O_2}}=39,2\left(g/mol\right)\)

=> \(n_{O_2}=\dfrac{1}{15}\left(mol\right)\)

PTHH: C + O₂ --t^o--> CO₂

           0,1<-0,1<------0,1

=> \(m_C=0,1.12=1,2\left(g\right)\)

=> \(a=m_{than}=\dfrac{1,2.100}{96}=1,25\left(g\right)\)

\(V_1=\left(\dfrac{1}{15}+0,1\right).22,4=\dfrac{56}{15}\left(l\right)\)

- Nếu trong A chứa CO₂, CO

\(\overline{M}_A=\dfrac{0,1.44+28.n_{CO}}{0,1+n_{CO}}=39,2\left(g/mol\right)\)

=> \(n_{CO}=\dfrac{3}{70}\left(mol\right)\)

Bảo toàn C: \(n_C=0,1+\dfrac{3}{70}=\dfrac{1}{7}\left(mol\right)\)

=> \(m_C=\dfrac{1}{7}.12=\dfrac{12}{7}\left(g\right)\)

=> \(a=m_{than}=\dfrac{\dfrac{12}{7}.100}{96}=\dfrac{25}{14}\left(g\right)\)

Bảo toàn O: \(n_{O_2}=\dfrac{2.0,1+\dfrac{3}{70}}{2}=\dfrac{17}{140}\left(mol\right)\)

=> \(V_1=\dfrac{17}{140}.22,4=2,72\left(l\right)\)