Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch và phân loại muối (Hóa học Lớp 11)

Hướng dẫn (bảng kết quả theo thứ tự thí nghiệm (a)–(f)): (a) Fe(NO${}_3$)${}_3$; (b) 2 muối; (c) NaHCO${}_3$ + NaCl; (d) Na${}_2$SO${}_4$; (e) NaHCO${}_3$; (f) NaHCO${}_3$.

Do thu được số mol CO${}_2$ khác nhau ở 2 thí nghiệm ⇒ H${}^{+}$ không dư.
Xét thí nghiệm 1: nhỏ từ từ X vào Y thì xảy ra phản ứng theo thứ tự:
H${}^{+}$ + CO${}_3^{2-}$ → HCO${}_3^{-}$; H${}^{+}$ + HCO${}_3^{-}$ → CO${}_2$ + H${}_2$O
n${}_{C{O}_2}$ = n${}_{H^{+}}$ - n${}_{C{O}_3^{2-}}$ = a - b ⇒ V${}_1$ = 22,4×(a - b).
Xét thí nghiệm 2: nhỏ từ từ Y vào X thì xảy ra phản ứng: 2H${}^{+}$ + CO${}_3^{2-}$ → CO${}_2$ + H${}_2$O
n${}_{C{O}_2}$ = n${}_{H^{+}}$ ÷2 = 0,5a → V${}_2$ = 22,4×0,5a
⇒ V${}_1$:V${}_2$ = (a - b) ÷ 0,5a = 3:4 ⇔ a:b = 8:5.

(AI giải đề cho tôi)
Đồ thị: tại V = 0,1 lít (0,05 mol Ba(OH)₂, tức 0,1 mol OH⁻) số mol kết tủa = 0,1; tại V = 0,3 lít (0,15 mol Ba(OH)₂) kết tủa cực đại = 0,2 mol.

Giai đoạn 1 (0 → 0,1 L): OH⁻ chuyển HCO₃⁻ thành CO₃²⁻, mỗi CO₃²⁻ kết tủa với Ba²⁺ nên độ dốc 2 mol kết tủa/mol Ba(OH)₂. Tại V = 0,1 L: n kết tủa = 0,1 mol, cần 0,1 mol Ba²⁺ từ y (BaCl₂) + 0,05 (Ba(OH)₂) → y ≥ 0,05.

Giai đoạn 2 (0,1 → 0,3 L): HCO₃⁻ còn lại phản ứng, kết tủa tăng thêm 0,2 − 0,1 = 0,1 mol với độ dốc 1 → HCO₃⁻ còn lại = 0,1 mol → x = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol.

Tổng kết tủa BaCO₃ cực đại = 0,2 mol cần tổng Ba²⁺ = 0,2 mol: y + 0,15 = 0,2 → y = 0,05 mol (thỏa y ≥ 0,05, Ba²⁺ vừa đủ).

Vậy x = 0,20 và y = 0,05 → chọn A, khớp đáp án nguồn (71.A).

(a) Đúng, dung dịch thu được chứa 0,5a mol K${}_2$SO${}_4$ và 0,5a mol Na${}_2$SO${}_4$
(b) Sai, dung dịch thu được chỉ chứa Ba(HCO${}_3$)${}_2$
(c) Đúng, dung dịch thu được chứa a mol FeSO${}_4$ và a mol Fe${}_2$(SO${}_4$)${}_3$
(d) Sai, dung dịch thu được chỉ chứa NaHCO${}_3$
(e) Đúng, dung dịch thu được chứa 0,5a mol Na${}_2$HPO${}_4$ và 0,5a mol Na${}_3$PO${}_4$
(f) Sai, Cu không phản ứng với HCl loãng; Fe${}_3$O${}_4$ + 8HCl → FeCl${}_2$ + 2FeCl${}_3$ + 4H${}_2$O nên dung dịch thu được chứa a mol FeCl${}_2$ và 2a mol FeCl${}_3$ (hai muối không bằng nhau). [Ghi chú: tài liệu gốc in 'dung dịch thu được chứa 1 mol CuCl${}_2$ và 3 mol FeCl${}_3$', sai về hóa học vì Cu không tan trong HCl loãng; đã sửa lập luận, kết luận (f) Sai và đáp án A không đổi.]