Dẫn từ từ đến dư khí CO2 vào dung dịch chứa đồng thời NaOH và Ba(OH)2. Sự phụ thuộc của khối lượng chất kết tủa vào thể tích khí CO2 ở dktc được biểu diễn bằng sơ đồ sau: Giá trị của m là

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

CO2+ Dung dịch Kiềm Lập tỉ lệ: k = n_OH− n_CO2− TH 1: k ≤ 1 CO2 hết hoặc dư (n CO2 > n OH ) Chỉ có phản ứng: CO2+ OH− → HCO3−− TH2: k ≥ 2 OH− hết hoặc dư (n OH > 2n CO2 ) ⇒ Chỉ có phản ứng: CO2+ 2OH− → CO3 2-+ H2O− TH 3: 1 < k < 2 Cả CO2 và OH− đều phản ứng hết CO2+ OH− → HCO3− CO2+ 2OH− → CO3 2-+ H2O ⇒ n CO3 = n OH – n CO2 Và n HCO3 = n CO2 – n CO3− Cụ thể ở bài toán này, ta xét các trường hợp trên ở các thời điểm sau: Thứ tự xảy ra phản ứng: (1) Ba(OH)2+ CO2 → BaCO3+ H2O (2) 2NaOH+ CO2 →Na2CO3+ H2O (3) Na2CO3+ CO2+ H2O → 2NaHCO3 (4) NaCO3+ CO2+ H2O → Ba(HCO3)2− Biện luận:+) m tủa = 1,5m ⇒ (1) xảy ra không hoàn toàn, CO2 hết+) m tủa = 2m ⇒+) V CO2 = (a+ b) ⇒ kết tủa max ⇒ có phản ứng (1) hoàn toàn+) V CO2 = (a+ 6b) ⇒ kết tủa max ⇒ có phản ứng (1,2,3) hoàn toàn+) m tủa = m ⇒ có (4) xảy ra 1 phần Thứ tự xảy ra phản ứng: (1) Ba(OH)2+ CO2 → BaCO3+ H2O (2) 2NaOH+ CO2 →Na2CO3+ H2O (3) Na2CO3+ CO2+ H2O → 2NaHCO3 (4) NaCO3+ CO2+ H2O → Ba(HCO3)2− Tại thời điểm m tủa = 1,5m ⇒ (1) xảy ra không hoàn toàn, CO2 hết ⇒ n BaCO3 = 1,5m: 197 = a: 22,4 (*)− Tại thời điểm m kết tủa = 2m+) V CO2 = (a+ b) ⇒ kết tủa max ⇒ có phản ứng (1) hoàn toàn ⇒ n BaCO3 = n CO2 = (a+ b): 22,4 = 2m: 197

Từ (*) ⇒ b: 22,4 = 0,5m: 22,4 (**)+) V CO2 = (a+ 6b) ⇒ kết tủa max ⇒ có phản ứng (1,2,3) hoàn toàn ⇒ n CO2 = n BaCO3+ n NaOH ⇒ n NaOH = 5b: 22,4 = 2,5m: 197− Tại thời điểm m tủa = m gam ⇒ có (4) xảy ra 1 phần ⇒ m tủa tan = 2m – m = m ⇒ n BaCO3 tan = m: 197 (g) ⇒ n CO2 = n BaCO3 max+ n NaOH+ n BaCO3 tan ⇒ (a+ 5,376)/22,4 = 1,5m/197+ 0,24 = 2m/197+ 2,5m/197+ m/197 ⇒ m = 11,82g

Đáp án C

Từ phân tích trên, đáp án đúng là C. 11,82.