Trộn 200ml dung dịch HCl 0,1M và H2SO4 0,05M với 300ml dung dịch Ba(OH)2 a mol/l, thu được m(g) kết tủa và dung dịch có pH=13. Tìm a và m?

Đáp án:

$a = 0,15\ M;\ m = 2,33\ g$

Giải chi tiết:

Ta có: $n_{HCl} = 0,2.0,1 = 0,02\ (mol);\ n_{H_2SO_4} = 0,2.0,05 = 0,01\ (mol)$

$⇒\sum n_{ H^+} = n_{HCl} + 2n_{H_2SO_4} = 0,02 + 2.0,01 = 0,04\ (mol)$

$n_{Ba(OH)_2} = 0,3a\ (mol) ⇒ n_{OH^-} = 2n_{Ba(OH)_2} = 0,6a\ (mol)$

Sau pư dd thu được có pH = 13 > 7 ⇒ dư OH- sau pư

$⇒ pOH = 14 - 13 = 1 ⇒ [OH-] dư = 10^-1 = 0,1(M)$

PTHH: $H^+ + OH^- \to H_2O$

Có: \(\eqalign{ & {\rm{[OH - ]}}du = {{nOH - } \over {V\,sau}} \Rightarrow {{0,6a - 0,04} \over {0,5}} = 0,1 \cr & \Rightarrow 0,6a - 0,04 = 0,05 \cr & \Rightarrow 0,6a = 0,09 \cr & \Rightarrow a = 0,15(M) \cr} \)

$⇒ n_{Ba(OH)_2} = 0,3.0,15= 0,045 (mol)$

$⇒ n_{Ba^{2+}} = 0,045\ (mol) > n_{SO_4^{2-}} = 0,01\ (mol)$
$Ba^{2+} + SO_4^{2-} \to  BaSO_4$

$n_{BaSO_4} = n_{SO_4^{2-}} = 0,01\ (mol)$

$⇒ m_{BaSO_4} = 0,01.233 = 2,33\ (g)$