Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Ba, BaO, Al,...

B

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Bài toán CO₂ + Dung dịch Kiềm

- TH₁: CO₂ dư (n_CO2 > n_OH)

=> Chỉ có phản ứng : CO₂ + OH^- → HCO₃^-

- TH₂: OH^- dư (n_OH > 2n_CO2)

=> Chỉ có phản ứng : CO₂ + 2OH^- → CO₃^2- + H₂O

- TH₃: Có 2 phản ứng (n_CO2 < n_OH < 2n_CO2)

CO₂ + OH^- → HCO₃^-

CO₂ + 2OH^- → CO₃^2- + H₂O

=> n_CO3 = n_OH – n_CO2

Và n_HCO3 = n_CO2 – n_CO3

(*) Quy hỗn hợp ban đầu về các nguyên tố thành phần (Ba, Al, O) + H₂O → H₂

Bảo toàn electron => số mol oxi => Tính được khối lượng của X

Giải chi tiết:

- 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

=> n_H2 = 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 = m_Al(OH)3 => n_Al(OH)3 = 0,04 mol

Dm_{kết tủa} = 4,302 – 3,12 = m_BaCO3 => n_BaCO3 = 0,006 mol

- Thí nghiệm 1 : n_CO2 = 1,2096 : 22,4 = 0,054 mol

Bảo toàn C : n_Ba(HCO3)2 = ½ (n_CO2 – n_BaCO3) = ½ (0,054 – 0,006) = 0,024 mol

- Quy hỗn hợp X về dạng Ba, Al, O . Bảo toàn nguyên tố ta có :

n_Ba = n_Ba(HCO3)2 + n_BaCO3 = 0,024 + 0,006 = 0,03 mol

n_Al = n_Al(OH)3 = 0,04 mol

n_O = x

Khi X + H₂O → H₂

Bảo toàn electron :

Ba → Ba⁺² + 2e                                  O + 2e → O^-2

Al → Al⁺³ + 3e                                   2H⁺ + 2e → H₂

=> 2n_Ba + 3n_Al = 2n_O + 2n_H2

=> 2.0,03 + 3.0,04 = 2x + 2.0,04 => x = 0,05 mol

m = m_Ba + m_Al + m_O = 137.0,03 + 27.0,04 + 16.0,05 = 5,99g

Đáp án B