Hòa tan m gam hỗn hợp gồm K${}_2$O, ZnO vào nước chỉ thu được dung dịch Y trong suốt. Cho từ từ dung dịch HCl vào Y, kết quả được biểu diễn trên đồ thị sau:



Giá trị của m là:

*Xét giai đoạn hỗn hợp ban đầu tác dụng với H${}_2$O
Các phương trình hóa học:
$$K_{2}O+H_{2}O\to 2KOH$$
$$ZnO+2KOH\to K_{2}Zn{O}_2+H_{2}O$$
$$\Rightarrow \text{ Dung dịch Y goˆˋm }{K}_{2}Zn{O}_2\text{ vaˋ KOH dư }\Rightarrow \text{ Y goˆˋm caˊc ion: }{K}^{+},Zn{O}_2^{2-},O{H}^{-}$$
*Xét giai đoạn nhỏ từ từ HCl vào dung dịch Y:
Các phương trình hóa học:
$$\{<table><tbody><tr><td>H^{+}+O{H}^{-}\to H_{2}O(1)</td></tr><tr><td>2H^{+}+Zn{O}_2^{2-}\to Zn(OH{)}_2(2)</td></tr><tr><td>2H^{+}+Zn(OH{)}_2\to Z{n}^{2+}+2H_{2}O(3)</td></tr></tbody></table>$$
*Xét 0,4 mol H${}^{+}$ :
Chỉ xảy ra các phản ứng (1)
- Theo (1) → n${}_{O{H}^{-}}$ = n${}_{H^{+}}$ ⇒ n${}_{O{H}^{-}}$ = 0,4 mol
Kết tủa chỉ có Zn(OH)${}_2$ ⇒ Khối lượng tỉ lệ thuận với số mol ⇒ Đặt số mol Zn(OH)${}_2$ trong 2a gam = 2x mol; số mol Zn(OH)${}_2$ trong 4a gam = 4x mol
*Xét 2 mol H${}^{+}$ và 2a gam kết tủa:
Xảy ra cả (1), (2), (3)
- Theo (1),(2),(3) → n${}_{H^{+}}$ = n${}_{O{H}^{-}}$ + 4.n${}_{Zn{O}_2^{2-}}$ − 2.n${}_{Zn(OH{)}_2}$ ⇒ 2 = 0,4 + 4.n${}_{Zn{O}_2^{2-}}$ − 2.2x (I)
*Xét 1,6 mol H${}^{+}$ và 4a gam kết tủa:
Xảy ra (1), (2), (3)
- Theo (1),(2),(3) → n${}_{H^{+}}$ = n${}_{O{H}^{-}}$ + 4.n${}_{Zn{O}_2^{2-}}$ − 2.n${}_{Zn(OH{)}_2}$
(H${}^{+}$ pỨ tỉ lệ với ZnO${}_2^{2-}$; H${}^{+}$ pỨ tỉ lệ với Zn(OH)${}_2$)
⇒ 1,6 = 0,4 + 4.n${}_{Zn{O}_2^{2-}}$ − 2.4x (II)
- (I),(II) → n${}_{Zn{O}_2^{2-}}$ = 0,5 mol; x = 0,1 mol
- BT Điện tích cho dung dịch Y → 1.n${}_{K^{+}}$ = 1.n${}_{O{H}^{-}}$ + 2.n${}_{Zn{O}_2^{2-}}$ ⇒ n${}_{K^{+}}$ = 0,4 + 2.0,5 = 1,4 mol
{K${}_2$O; ZnO} (m gam) — +H${}_2$O → {K${}^{+}$: 1,4 mol; ZnO${}_2^{2-}$, OH${}^{-}$: 0,5 mol; 0,4 mol} dd Y
Sơ đồ phản ứng:
- BT K → 2.n${}_{K_{2}O}$ = n${}_{K^{+}}$ ⇒ 2.n${}_{K_{2}O}$ = 1,4 ⇒ n${}_{K_{2}O}$ = 0,7 mol
- BT Zn → n${}_{ZnO}$ = n${}_{Zn{O}_2^{2-}}$ ⇒ n${}_{ZnO}$ = 0,5 mol
m = m${}_{K_{2}O}$ + m${}_{ZnO}$ = 94.0,7 + 81.0,5 = 106,3 gam
Đáp án B.