Hỗn hợp X gồm Ba, BaO, Na, Na 2 O và K. Cho m gam hỗn hợp X vào nước dư thu được 3,136 lít khí H2 (đktc), dung dịch Y chứa 7,2 gam NaOH, 0,93m gam Ba(OH)2 và 0,044m gam KOH. Hấp thụ 7,7952 lít CO2 (đktc) vào dung dịch Y thu được a gam kết tủa. Giá trị của a gần nhất với giá trị nào sau đây?

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.

Dùng phương pháp quy đổi: Quy đổi hỗn hợp thành các nguyên tố Na, K, Ba, O

Ta có: n Na = n NaOH n Ba = n Ba(OH)2 = 0,93m/171 mol; n K = n KOH = 0,044m/56 mol Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 1.n Na+ 1.n K+ 2.n Ba = 2.n O+ 2.n H2 → 1. 0,18+ 1. 0,044m/56+ 2. 0,93m/171 = 2.n O+ 2. 0,14 → n O = (0,044m/56+ 2.0,93m/171-0,1)/2

Ta có: m hỗn hợp X = m Na+ m K+ m Ba+ m O

Từ đó ta tính được giá trị của m → n OH- Khi cho CO2 hấp thụ vào dung dịch Y ta tính được số mol của CO3 2- Ba 2++ CO3 2- → BaCO3 ↓ → m BaCO3 Quy đổi hỗn hợp thành các nguyên tố Na, K, Ba, O

Ta có: n Na = n NaOH = 0,18 mol n Ba = n Ba(OH)2 = 0,93m/171 mol; n K = n KOH = 0,044m/56 mol Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 1.n Na+ 1.n K+ 2.n Ba = 2.n O+ 2.n H2 → 1. 0,18+ 1. 0,044m/56+ 2. 0,93m/171 = 2.n O+ 2. 0,14 → n O = (0,044m/56+ 2.0,93m/171-0,1)/2

Ta có: m hỗn hợp X = m Na+ m K+ m Ba+ m O = 0,18.23+ 0,044m.39/56+137. 0,93m/171+ 16. (0,044m/56+ 2.0,93m/171-0,1)/2 = m

Vậy giải phương trình trên ta có m = 25,5

Vậy n NaOH = 0,18 mol; n Ba(OH)2 = 0,1387 mol; n KOH = 0,02 mol → n OH- = 0,4774 mol và n CO2 = 0,348 mol Tính tỉ lệ (*) = n OH- / n CO2 = 0,4774: 0,348 = 1,37 → tạo 2 muối CO3 2- và HCO3− n CO3(2-) = n OH-− n CO2 =0,4774 – 0,348 =0,1294 mol n HCO3- = 2n CO2− n OH- = 2. 0,348- 0,4774 =0,2186 mol Ba 2++ CO3 2- → BaCO3 ↓ 0,1387 0,1294 0,1294 mol → m BaCO3 = 0,1294.197 = 25,4918 gam ≈ 25,5 gam

Đáp án A

Từ phân tích trên, đáp án đúng là A. 25,5 gam.