Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O, BaO . Hòa tan hoàn toàn 43,8 g X vào nước thu được 2,479l khí H2 (đkc) và dung dịch Y trong đó có 41,04g Ba(OH)2 và a gam NaOH
A. Tính a
B. Nhỏ 300ml dung dịch HCl 1M vào dung dịch X. so sánh pH của dung dịch sau phản ứng với 7
Quảng cáo
2 câu trả lời 177
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ phân tích từng phần một cách chi tiết.
### A. Tính \( a \)
Đầu tiên, ta xác định các phản ứng xảy ra khi hỗn hợp \( X \) hòa tan vào nước:
1. **Phản ứng của kim loại Na và Ba với nước:**
\[
2\text{Na} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{NaOH} + \text{H}_2 \quad (1)
\]
\[
\text{Ba} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ba(OH)}_2 + \text{H}_2 \quad (2)
\]
2. **Phản ứng của oxit Na2O và BaO với nước:**
\[
\text{Na}_2\text{O} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{NaOH} \quad (3)
\]
\[
\text{BaO} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ba(OH)}_2 \quad (4)
\]
**Bước 1:** Tính số mol \( \text{H}_2 \) thu được:
\[
\text{Số mol } \text{H}_2 = \frac{2,479 \, \text{l}}{22,4 \, \text{l/mol}} = 0,11 \, \text{mol}
\]
**Bước 2:** Tính số mol \( \text{Ba(OH)}_2 \) trong dung dịch \( Y \):
\[
\text{Số mol } \text{Ba(OH)}_2 = \frac{41,04 \, \text{g}}{171,34 \, \text{g/mol}} = 0,24 \, \text{mol}
\]
**Bước 3:** Tìm số mol của Na và Ba:
- Gọi số mol của Na là \( n_{\text{Na}} \).
- Gọi số mol của Ba là \( n_{\text{Ba}} \).
Từ phản ứng (1) và (2), tổng số mol \( \text{H}_2 \) tạo ra từ Na và Ba là:
\[
n_{\text{H}_2} = 0,11 \, \text{mol}
\]
Do \( 1 \, \text{mol Na} \) tạo ra \( 0,5 \, \text{mol H}_2 \) và \( 1 \, \text{mol Ba} \) tạo ra \( 1 \, \text{mol H}_2 \), ta có phương trình:
\[
0,5 n_{\text{Na}} + n_{\text{Ba}} = 0,11
\]
Từ phản ứng (2) và (4), tổng số mol \( \text{Ba(OH)}_2 \) là:
\[
n_{\text{Ba}} + n_{\text{BaO}} = 0,24 \, \text{mol}
\]
Gọi số mol của \( \text{Na}_2\text{O} \) là \( n_{\text{Na}_2\text{O}} \) và số mol của \( \text{BaO} \) là \( n_{\text{BaO}} \):
- Khối lượng của Na, Ba, \( \text{Na}_2\text{O} \), \( \text{BaO} \) là 43,8 g.
- Ta có phương trình:
\[
23n_{\text{Na}} + 137n_{\text{Ba}} + 62n_{\text{Na}_2\text{O}} + 153n_{\text{BaO}} = 43,8 \, \text{g}
\]
Do \( 1 \, \text{mol Na}_2\text{O} \) tạo ra \( 2 \, \text{mol NaOH} \), số mol \( \text{NaOH} \) tổng cộng là:
\[
n_{\text{NaOH}} = n_{\text{Na}} + 2n_{\text{Na}_2\text{O}}
\]
Từ các dữ liệu trên, ta lập hệ phương trình:
\[
0,5 n_{\text{Na}} + n_{\text{Ba}} = 0,11
\]
\[
n_{\text{Ba}} + n_{\text{BaO}} = 0,24
\]
\[
23n_{\text{Na}} + 137n_{\text{Ba}} + 62n_{\text{Na}_2\text{O}} + 153n_{\text{BaO}} = 43,8
\]
\[
n_{\text{NaOH}} = n_{\text{Na}} + 2n_{\text{Na}_2\text{O}}
\]
Ta giải hệ phương trình này để tìm giá trị của \( n_{\text{Na}} \), \( n_{\text{Ba}} \), \( n_{\text{Na}_2\text{O}} \), \( n_{\text{BaO}} \) và \( n_{\text{NaOH}} \).
Giả sử \( n_{\text{BaO}} = x \) và \( n_{\text{Ba}} = 0,24 - x \), ta có:
\[
0,5n_{\text{Na}} + 0,24 - x = 0,11 \implies n_{\text{Na}} = 0,22 - 2x
\]
Thay vào phương trình khối lượng:
\[
23(0,22 - 2x) + 137(0,24 - x) + 62n_{\text{Na}_2\text{O}} + 153x = 43,8
\]
Giải hệ phương trình này để tìm \( n_{\text{Na}_2\text{O}} \) và \( x \).
**Bước cuối cùng:**
Tính khối lượng \( \text{NaOH} \):
\[
a = n_{\text{NaOH}} \times 40 \, \text{g/mol}
\]
### B. Tính pH của dung dịch sau phản ứng với HCl
Sau khi tính được giá trị \( a \), ta tiến hành pha trộn với dung dịch \( HCl \) 1M:
- Số mol HCl = \( 0,3 \, \text{l} \times 1 \, \text{M} = 0,3 \, \text{mol} \).
Phản ứng trung hòa:
\[
\text{HCl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O}
\]
- Nếu số mol \( \text{NaOH} \leq 0,3 \, \text{mol} \): Sau phản ứng, dung dịch có tính axit và \( \text{pH} < 7 \).
- Nếu số mol \( \text{NaOH} > 0,3 \, \text{mol} \): Sau phản ứng, dung dịch có tính bazơ và \( \text{pH} > 7 \).
Do đó, kết luận về \( \text{pH} \) phụ thuộc vào lượng \( \text{NaOH} \) có mặt trong dung dịch \( Y \).
A. Tính a:
Để tính a, ta cần xác định lượng NaOH có trong dung dịch Y. Ta biết rằng trong dung dịch Y có 41,04g Ba(OH)2 và a gam NaOH.
Khối lượng mol Ba(OH)2 = 41,04 / (137,33 + 2*16 + 2*1) = 0,2 mol
Khối lượng mol NaOH = a / (23 + 16 + 1) = a/40
Do Ba(OH)2 và NaOH tác dụng với HCl theo tỉ lệ 1:2, ta có:
0,2 mol Ba(OH)2 = 0,1 mol NaOH
=> a/40 = 0,1
=> a = 4 g
Vậy a = 4 g.
B. So sánh pH của dung dịch sau phản ứng:
Khi dung dịch HCl 1M phản ứng với hỗn hợp X, Ba(OH)2 và NaOH sẽ tạo ra muối và nước. Ba(OH)2 và NaOH đều là bazơ mạnh, nên sau phản ứng, dung dịch sẽ có pH < 7.
Tuy nhiên, do Ba(OH)2 là bazơ mạnh hơn NaOH, nên dung dịch sẽ có pH càng thấp hơn nếu nồng độ Ba(OH)2 lớn hơn. Do đó, pH của dung dịch sau phản ứng sẽ phụ thuộc vào tỉ lệ mol Ba(OH)2 và NaOH ban đầu trong hỗn hợp X.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
45296 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
43348 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
39020 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
36838 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
34993 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
32133 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
31469
