Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Ba, BaO, Al, Al2O3 vào nước dư thu được 0,896 lít khí (đktc) và dung dịch Y. Hấp thụ hoàn toàn 1,2096 lít khí CO2 (đktc) vào Y thu được 4,302 gam kết tủa. Lọc kết tủa, thu được dung dịch Z chỉ chứa một chất tan. Mặt khác dẫn từ từ CO2 đến dư vào Y thì thu được 3,12 gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 7,09
B. 5,99
C. 6,79
D. 2,93
Đáp án B
- Phản ứng: Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2
BaO + H2O → Ba(OH)2
Ba(OH)2 + 2Al + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2
Ba(OH)2 + Al2O3 → Ba(AlO2)2 + H2O
=> nH2 = 0,896: 22,4 = 0,04 mol
- TN1: CO2 + Y → Kết tủa + Z(chỉ chứa 1 chất tan) => Chất tan đó phải là: Ba(HCO3)2
- TN2: Nếu dẫn CO2 dư vào Y thì thu được lượng kết tủa =3,12g < 4,302g
=> chứng tỏ trong 4,302g có BaCO3 => Trong Y có Ba(OH)2 và phản ứng với CO2 tạo hỗn hợp muỗi BaCO3 và Ba(HCO3)2.
- Xét TN1:
Ba(AlO2)2 + CO2 + H2O → Al(OH)3 + Ba(HCO3)2
Ba(OH)2(nếu dư) + 2CO2 → Ba(HCO3)2
Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + H2O
- Xét TN2:
Ba(AlO2)2 + CO2 + H2O → Al(OH)3 + Ba(HCO3)2
Ba(OH)2(nếu dư) + 2CO2 → Ba(HCO3)2
=> 3,12g = mAl(OH)3 => nAl(OH)3 = 0,04 mol
Dmkết tủa = 4,302 – 3,12 = mBaCO3 => nBaCO3 = 0,006 mol
- Thí nghiệm 1: nCO2 = 1,2096: 22,4 = 0,054 mol
Bảo toàn C: nBa(HCO3)2 = ½ (nCO2 – nBaCO3) = ½ (0,054 – 0,006) = 0,024 mol
- Quy hỗn hợp X về dạng Ba, Al, O. Bảo toàn nguyên tố ta có:
nBa = nBa(HCO3)2 + nBaCO3 = 0,024 + 0,006 = 0,03 mol
nAl = nAl(OH)3 = 0,04 mol
nO = x
Khi X + H2O → H2
Bảo toàn electron:
Ba → Ba+2 + 2e O + 2e → O-2
Al → Al+3 + 3e 2H+ + 2e → H2
=> 2nBa + 3nAl = 2nO + 2nH2
=> 2.0,03 + 3.0,04 = 2x + 2.0,04 => x = 0,05 mo