Hòa tan hoàn toàn 26,8 gam hỗn hợp MgCO3 và CaCO3 trong 500 ml dung dịch HCl. Dẫn toàn bộ khí thu được vào 750 gam dung dịch Ca(OH)2 2,5% thì thu được 20 gam kết tủa. a) Tính % về khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu. b) Để trung hòa toàn bộ lượng axit dư cần dùng 400 ml dung dịch NaOH 1M. Tính nồng độ của dung dịch HCl đem dùng

Đáp án:

`a)`

`\%m_{MgCO_3} = 62,7\%`

`\%m_{CaCO_3} = 37,3\%`

`b)`

`C_{M(HCl)} = 2M`

Giải thích các bước giải:

`a)`

Gọi `n_{MgCO_3} = a(mol); n_{CaCO_3} = b(mol)`

`=> 84a + 100b = 26,8(1)`

`n_{Ca(OH)_2} = (2,5\% . 750}{74} ~~ 0,25(mol)`

`n_{CaCO_3} = (20)/(100) = 0,2(mol)`

`PTHH:`

`MgCO_3 + 2HCl -> MgCl_2 + CO_2 + H_2O`

`CaCO_3 + 2HCl -> CaCl_2 + CO_2 + H_2O`

`Ca(OH)_2 + CO_2 -> CaCO_3 + H_2O`

`CaCO_3 + CO_2 + H_2O -> Ca(HCO_3)_2`

Vì `n_{CaCO_3} < n_{Ca(OH)_2}` nên ta có 2 trường hợp 

`-` Trường hợp `1:` Kết tủa chưa bị hoà tan

`n_{CO_2} = n_{CaCO_3} = 0,2(mol)`

Theo PT: `n_{CO_2} = n_{MgCO_3} + n_{CaCO_3}`

`-> a + b = 0,2(2)`

`(1),(2) -> a = -0,425; b =0,625` 

`-> Loại`

`-` Trường hợp `2:` Kết tủa bị hoà tan một phần

Bảo toàn `Ca: n_{Ca(HCO_3)_2} = n_{Ca(OH)_2} - n_{CaCO_3} = 0,05(mol)`

Bảo toàn `C: n_{CO_2} = 2n_{Ca(HCO_3)_2} + n_{Ca(OH)_2} = 0,3(mol)`

Theo PT: `n_{CO_2} = n_{MgCO_3} + n_{CaCO_3}`

`-> a + b = 0,3(3)`

`(1),(2) -> a = 0,2;b=0,1`

`\%m_{MgCO_3} = (0,2.84)/(26,8).100\% = 62,7\%`

`\%m_{CaCO_3} = 100\% - 62,7\% = 37,3\%`

`b)`

`PTHH: NaOH + HCl -> NaCl+H_2O`

`n_{NaOH} = 0,4.1 = 0,4(mol)`

Theo PT:

`n_{HCl} = 2n_{CO_2} + n_{NaOH} = 0,3.2 + 0,4 = 1 (mol)`

`=> C_{M(HCl)} = 1/((500)/(1000)) = 2M`

`a)`

`n_{CaCO_3(sau)}={20}/{100}=0,2(mol)`

`n_{Ca(OH)_2}={740.2,5\%}/{74}\approx 0,25(mol)`

Đặt `n_{MgCO_3}=x(mol);n_{CaCO_3}=y(mol)`

`->84x+100y=26,8(1)`

`MgCO_3+2HCl->MgCl_2+CO_2+H_2O`

`CaCO_3+2HCl->CaCl_2+CO_2+H_2O`

TH1: `Ca(OH)_2` dư

`CO_2+Ca(OH)_2->CaCO_3+H_2O`

Theo PT: `n_{CaCO_3(sau)}=n_{CO_2}=x+y=0,2(2)`

`(1)(2)->x=-0,425` (loại)

TH2: `CO_2` dư

`CO_2+Ca(OH)_2->CaCO_3+H_2O`

`2CO_2+Ca(OH)_2->Ca(HCO_3)_2`

Theo PT: `n_{Ca(HCO_3)_2}=0,25-0,2=0,05(mol)`

`->n_{CO_2}=0,05.2+0,2=0,3(mol)`

`->x+y=0,3(3)`

`(1)(3)->x=0,2;y=0,1`

`\%m_{MgCO_3}={0,2.84}/{26,8}.100\%\approx 62,69\%`

`\%m_{CaCO_3}=100-62,69=37,31\%`

`b)`

`n_{NaOH}=0,4.1=0,4(mol)`

`NaOH+HCl->NaCl+H_2O`

`0,4->0,4(mol)`

`->\sum n_{HCl}=0,4+2n_{MgCO_3}+2n_{CaCO_3}=0,4+0,6=1(mol)`

`->C_{M\ HCl}=1/{0,5}=2M`