Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp KHCO3 và Na2CO3 vào nước dư thu được dung dịch X. Nhỏ chậm và khuấy đều toàn bộ dung dịch X vào 55 ml dung dịch KHSO4 2M. Sau khi kết thúc phản ứng thu được 1,344 lit khí CO2 (dktc) và dung dịch Y. Thêm dung dịch Ba(OH)2 dư vào Y thì thu được 49,27g kết tủa. Giá trị của m là (Cho biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn)

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.

Muối Cacbonat, Hidrocacbonat+ H+− TH 1: Nếu Cho từ từ Muối (CO3 2-: x mol và HCO3−: y mol) vào dung dịch Axit ⇒ Do ban đầu H+ rất dư so với muối nên 2 muối đều phản ứng đồng thời CO3 2-+ 2H+ → CO2+ H2O HCO3−+ H+ → CO2+ H2O ⇒ n CO3 pứ: n HCO3 pứ = x: y− TH2: Nếu cho từ từ H+ vào dung dịch muối (CO3 2-: x mol và HCO3−: y mol) ⇒ Do ban đầu H+ thiếu nên phản ứng với CO3 2- trước: CO3 2-+ H+ → HCO3− HCO3−+ H+ → CO2+ H2O− TH 3: Trộn nhanh 2 dung dịch axit và muối ⇒ Không biết chất nào phản ứng với chất nào trước ⇒ Xét cả 2 trường hợp TH 1 và TH2 ⇒ và lấy giá trị trong khoảng. (*) Cụ thể ở bài toán này:− Chất kết tủa gồm BaSO4 và BaCO3

Bảo toàn nguyên tố: n S = n KHSO4 = n BaSO4 ⇒ m rắn = 49,72 = m BaSO4+ m BaCO3 ⇒ n BaCO3 n CO2 = n KHCO3+ n Na2CO3(pứ) ⇒

Bảo toàn nguyên tố C: n KHCO3+ n Na2CO3 = n CO2+ n BaCO3 Vì nhỏ chậm X vào KHSO4 ⇒ phản ứng đồng thời với cả 2 chất theo tỉ lệ mol nhất định giống với tỉ lệ mol trong hỗn hợp ban đầu Gọi n KHCO3 = a; n Na2CO3 = b ⇒ a+ b = ??? (1) ⇒n KHCO3 pứ = at; n Na2CO3 pứ = bt

Bảo toàn C: n CO2 = n KHCO3 pứ+ n Na2CO3 pứ ⇒ ??? = (a+ b).t ⇒ t KHSO4+ KHCO3 → K 2 SO4+ CO2+ H2O2KHSO4+ Na2CO3 → K 2 SO4+ Na 2 SO4+ CO2+ H2O ⇒ n KHSO4 = at+ 2bt = ??? ⇒ a+ b = ??? (2)

Từ (1,2) ⇒ a, b ⇒ m = m KHCO3+ m Na2CO3− Chất kết tủa gồm BaSO4 và BaCO3 n KHSO4 = 0,055.2 = 0,11 mol

Bảo toàn nguyên tố: n S = n KHSO4 = n BaSO4 = 0,11 mol ⇒ m rắn = 49,72 = m BaSO4+ m BaCO3 ⇒ n BaCO3 = 0,12 mol n CO2 = 1,344: 22,4 = 0,06 mol = n KHCO3+ n Na2CO3(pứ) ⇒

Bảo toàn nguyên tố C: n KHCO3+ n Na2CO3 = n CO2+ n BaCO3 = 0,18 mol Vì nhỏ chậm X vào KHSO4 ⇒ phản ứng đồng thời với cả 2 chất theo tỉ lệ mol nhất định giống với tỉ lệ mol trong hỗn hợp ban đầu Gọi n KHCO3 = a; n Na2CO3 = b ⇒ a+ b = 0,18 (1) ⇒n KHCO3 pứ = at; n Na2CO3 pứ = bt

Bảo toàn C: n CO2 = n KHCO3 pứ+ n Na2CO3 pứ ⇒ 0,06 = (a+ b).t ⇒ t = 1/3 KHSO4+ KHCO3 → K 2 SO4+ CO2+ H2O2KHSO4+ Na2CO3 → K 2 SO4+ Na 2 SO4+ CO2+ H2O ⇒ n KHSO4 = at+ 2bt = 0,11 ⇒ a+ b = 0,33 (2)

Từ (1,2) ⇒ a = 0,03, b = 0,15 ⇒ m = m KHCO3+ m Na2CO3 = 0,03.100+ 0,15.106 = 18,9g

Đáp án C

Từ phân tích trên, đáp án đúng là C. 18,90.