Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Na, Na2O, Ba và BaO (trong đó nguyên tố oxygen chiếm 10,435% về khối lượng hỗn hợp) vào nước, thu được 500 ml dung dịch Y có pH = 13 và 0,224 lít khí (đktc). Sục từ từ đến hết 1,008 lít (đktc) khí CO2 vào Y thu được khối lượng kết tủa là:
Quy đổi X thành Na: x mol; Ba : y mol và O : z mol
nH2 = 0,01 mol
+ Ta có X + NaOH:
Na → Na+ + 1e
Ba → Ba+2 + 2e
O + 2e → O-2
2H+ + 2e → H2
Bảo toàn e có x + 2y = 2z + 0,01.2 (2)
Bảo toàn điện tích: nOH- = nNa+ + 2nBa2+ = x + 2y (mol)
Vì pH + pOH = 14
→ pOH = 1 → [OH-] = 10-1 = 0,1 =
→ x + 2y = 0,05 (3)
Giải (1) (2) và (3) có x = 0,03 mol; y = 0,01 mol và z = 0,015 mol
→ Y có Na+ : 0,03 mol; Ba2+: 0,01 mol; OH- : 0,05 mol
Y + 0,045 mol CO2
Xét tỉ lệ: => phản ứng tạo ra cả HCO3- và CO32-
2OH- + CO2 → CO32- + H2O
2a a a
OH- + CO2 → HCO3-
b b
Ta có
nOH- = 2a + b = 0,05 mol
nCO2 = a + b = 0,045 mol
Giải hệ ta được: a = 0,005 mol và b = 0,04 mol
Ba2+ + CO32- → BaCO3
→ Phản ứng hết CO32- → nBaCO3 = 0,005 mol
→ mkết tủa = 0,005. 197 = 0,985 gam.