Bài 8.21 trang 30, 31, 32, 33, 34 SBT Hóa 11 - Kết nối tri thức: Cho vào hai ống nghiệm, mỗi ống 20,00 mL dung dịch X gồm các ion sau: và...

Cho vào hai ống nghiệm, mỗi ống 20,00 mL dung dịch X gồm các ion sau: và .

Cho dung dịch NaOH dư vào ống nghiệm thứ nhất, đun nóng, thu được 0,116 g kết tủa và 49,58 mL khí (đkc).

Cho dung dịch BaCl₂ dư vào ống nghiệm thứ hai, thu được 0,233 g kết tủa.

Xác định nồng độ mol mỗi loại ion trong dung dịch X.

Phương pháp giải :

Các kết tủa thu được khi cho NaOH và BaCl₂ vào hai ống nghiệm là Mg(OH)₂ và BaSO₄, khí NH₃.

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích để tìm nồng độ mol mỗi loại ion trong dung dịch X.

Lời giải chi tiết:

+) Xét ống nghiệm thứ nhất: Khi cho dung dịch NaOH dư vào ống nghiệm thu được kết tủa là Mg(OH)₂, khí là NH₃.

\({\rm{M}}{{\rm{g}}^{2 + }} + 2{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - } \to {\rm{Mg(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}} \downarrow \)

\({\rm{NH}}_4^ + + {\rm{O}}{{\rm{H}}^ - } \to {\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}} + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\)

\({{\rm{n}}_{{\rm{Mg(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}}} = \frac{{0,116}}{{58}} = 0,002{\rm{ (mol)}} \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{M}}{{\rm{g}}^{2 + }}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{Mg(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}}} = 0,002{\rm{ (mol)}}\);

\({{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}}} = \frac{{0,04958}}{{24,79}} = 0,002{\rm{ (mol)}} \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{NH}}_4^ + }} = {{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}}} = 0,002{\rm{ (mol)}}\)

+) Xét ống nghiệm thứ hai: Khi cho dung dịch BaCl₂ dư vào ống nghiệm thu được kết tủa là BaSO₄.

\({\rm{B}}{{\rm{a}}^{2 + }} + {\rm{SO}}_4^{2 - } \to {\rm{BaS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}\)

\({{\rm{n}}_{{\rm{BaS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}}} = \frac{{0,233}}{{233}} = 0,001{\rm{ (mol)}} \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{SO}}_4^{2 - }}} = {{\rm{n}}_{{\rm{BaS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}}} = 0,001{\rm{ (mol)}}\)

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích trong dung dịch X:

\(\begin{array}{l}{\rm{2}}{{\rm{n}}_{{\rm{M}}{{\rm{g}}^{2 + }}}} + {{\rm{n}}_{{\rm{NH}}_4^ + }} = {\rm{2}}{{\rm{n}}_{{\rm{SO}}_4^{2 - }}} + {{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{l}}^ - }}}\\ \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{l}}^ - }}} = {\rm{2}}{{\rm{n}}_{{\rm{M}}{{\rm{g}}^{2 + }}}} + {{\rm{n}}_{{\rm{NH}}_4^ + }} - {\rm{2}}{{\rm{n}}_{{\rm{SO}}_4^{2 - }}}\\{\rm{ = 2}} \times {\rm{0,002 + 0,002 - 2}} \times 0,001 = 0,004{\rm{ (mol)}}\\ \Rightarrow [{\rm{M}}{{\rm{g}}^{2 + }}] = [{\rm{NH}}_4^ + ] = \frac{{0,002}}{{0,02}} = 0,1{\rm{ (M); }}\\{\rm{[C}}{{\rm{l}}^ - }{\rm{] = }}\frac{{0,004}}{{0,02}}{\rm{ = 0,2 (M); [SO}}_4^{2 - }{\rm{] = }}\frac{{0,001}}{{0,02}}{\rm{ = 0,05 (M)}}{\rm{.}}\end{array}\)