Hỗn hợp khí X gồm CO, CO₂ và N₂, tỉ khối của X so với H₂ là 19. Cho m gam X phản ứng hoàn toàn với 100 ml dung dịch Y chứa NaOH 2M và Na₂CO₃ 1,5M, thu được dung dịch Z. Cho Z tác dụng với lượng dư dung dịch CaCl₂, sau khi kết thúc phản ứng thu được 10 gam kết tủa. Giá trị của m là

Đáp án A

Phương pháp giải:

Do dd Z + CaCl₂ dư tạo CaCO₃ ⟹ trong dd Z có chứa ion CO₃^2- ⟹ n_CO3^2-_{(dd Z)} = n_CaCO3.

$X\left\{\begin{array}{l}CO\\ C{O}_2\\ N_2\end{array}\right.+\left\{\begin{array}{l}NaOH\\ N{a}_{2}C{O}_3\end{array}\right.\to dd.Z\left\{\begin{array}{l}N{a}^{+}\left(BT:Na\right)\\ C{O_3}^{2-}\\ HC{O_3}^{-}\left(BT:C\right)\end{array}\right.$

BTĐT cho dd Z: n_Na⁺ = 2n_CO3^2- + n_HCO3^- ⟹ giá trị của x.

Nhận thấy CO và N₂ đều có cùng PTK là 28 nên ta coi như chúng là khí A (a mol).

Từ khối lượng mol trung bình của hỗn hợp X suy ra giá trị của a ⟹ giá trị m.

Giải chi tiết:

Do dd Z + CaCl₂ dư tạo CaCO₃ ⟹ trong dd Z có chứa ion CO₃^2-

⟹ n_CO3^2-_{(dd Z)} = n_CaCO3 = 10/100 = 0,1 mol.

$X\left\{\begin{array}{l}CO\\ C{O}_2:x\\ N_2\end{array}\right.+\left\{\begin{array}{l}NaOH:0,2\\ N{a}_{2}C{O}_3:0,15\end{array}\right.\to dd.Z\left\{\begin{array}{l}N{a}^{+}:0,5\left(BT:Na\right)\\ C{O_3}^{2-}:0,1\\ HC{O_3}^{-}:x+0,05\left(BT:C\right)\end{array}\right.$

BTĐT cho dd Z: n_Na⁺ = 2n_CO3^2- + n_HCO3^- ⟹ 0,5 = 2.0,1 + x + 0,05 ⟹ x = 0,25.

Nhận thấy CO và N₂ đều có cùng PTK là 28 nên ta coi như chúng là khí A.

$X\left\{\begin{array}{l}C{O}_2:0,25\\ A:a\end{array}\right.\to {\overline{M}}_X=\frac{0,25.44+28\text{a}}{0,25+a}=38\to a=0,15$

⟹ m_X = 28a + 0,25.44 = 15,2 gam.