Dung dịch X gồm a mol h+ ; b mol Mg2+; 0,12 mol NO3- và 0,02 mol SO42-. Cho 100 ml dung dịch Y gồm KOH 1,16M và Ba(OH)2 0,12M vào dung dịch X, sau khi các phản ứng kết thúc, thu được 3,956 gam kết tủa. Tỉnh giá trị của a và b.

Đáp án:

`a=0,12`

`b=0,02`

Giải thích các bước giải:

$X\begin{cases}H^{+}:a\\Mg^{2+}:b\\NO_3^{-}:0,12\\SO_4^{2-}:0,02\end{cases}+Y\begin{cases}Ba^{+}:0,012\\K^{+}:0,116\\OH^{-}:0,14\end{cases}\to 3,956(g)\begin{cases}Mg(OH)_2\\BaSO_4\end{cases}$

`-` Bảo toàn điện tích

`a+2b=0,12+0,02.2`

`<=>a+2b=0,16`

`Mg^{2+}+2OH^{-} \to Mg(OH)_2\downarrow`

`Ba^{2+}+SO_4^{2-} \to BaSO_4\downarrow`

`-` Trường hợp 1: `OH^{-}` dư

`m_{\downarrow}=58n_{Mg(OH)_2}+0,012.233=3,956`

`=>n_{Mg(OH)_2}=0,02(mol)`

`=>n_{Mg^{2+}}=0,02(mol)=b`

`=>a=0,12(mol)`

`-` Trường hợp 2: `OH^{-}` hết

`m_{\downarrow}=0,07.58+0,02.233=8,72(g) ne 3,956`

`=>` không thõa mãn

Bảo toàn điện tích:

`n_{H^{+}}+2n_{Mg^{2+}} = 2n_{SO_4^{2-}}+n_{NO_3^{-}}`

`<=>a + 2b = 2. 0,02+0,12=0,16(mol)(1)`

`H^{+}+ OH^{-}→ H_2O`

`Ba^{2+}+ SO_4^{2-}→BaSO_4`

`Mg^{2+}+ 2OH^{-}→ Mg(OH)_2`

`100ml=0,1l`

`n_{Ba(OH)_2}= 0,1. 0,12=0,012(mol)`

`n_{KOH}=0,1. 1,16=0,116(mol)`

`→ n_{Ba^{2+}}= 0,012(mol)`

`n_{K^{+}}=0,116(mol);n_{OH^{-}}=0,14(mol)`

`n_{Ba^{2+}} <n_{SO_4^{2-}}`

`→ n_{BaSO_4}= n_{Ba^{2+}}= 0,012(mol)`

`m_{BaSO_4}=0,012. 233=2,796(g)`

`m_{BaSO_4}<3,956(g)→`Có `Mg(OH)_2`

`→H^{+}` hết

`n_{K^{+}}+ 2n_{Ba^{2+}}=n_{OH^{-}}`

`=0,14(mol)`

Giả sử phản ứng vừa đủ: 

Khi đó: 

`n_{K^{+}} + 2n_{Ba^{2+}}= 2n_{SO_4^{2-}} + n_{NO_3^{-}}`

`=0,16(mol)`

`0,16 > 0,14 → OH^{-}` dư 

Bảo toàn `Mg`:

`n_{Mg^{2+}}= n_{Mg(OH)_2}`

`<=> b={3,956-2,796}/{58}=0,02(mol)`

`(1)→a =0,16 -0,02. 2=0,12(mol)`