Câu 8: Dung dịch A chứa 5 ion: Mg2+, Ba2+, Ca2+ và 0,1 mol Cl− và 0,2 mol NO−3. Thêm dần V ml dung dịch K2CO3 1M vào dung dịch A đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất. V có giá trị là?

Question

Timi · Accepted Answer

Để tìm giá trị V mà tại đó lượng kết tủa lớn nhất được tạo ra, chúng ta cần xem xét các ion có thể tạo ra kết tủa khi phản ứng với ion CO3^2- từ dung dịch K2CO3.

Các ion có khả năng tạo kết tủa với ion CO3^2- trong dung dịch A là Mg2+, Ba2+, và Ca2+. Trong số các ion này, BaCO3 và CaCO3 là hai loại muối ít tan và sẽ tạo thành kết tủa.

1. **Xác định số mol của các ion:**
   - Số mol của Cl−: 0,1 mol
   - Số mol của NO3−: 0,2 mol
   - Ion Mg2+: không có thông tin về số mol cụ thể, giả sử là x mol.
   - Ion Ba2+: không có thông tin về số mol cụ thể, giả sử là y mol.
   - Ion Ca2+: không có thông tin về số mol cụ thể, giả sử là z mol.

2. **Tổng số mol của ion CO3^2- cần thêm vào để tạo kết tủa:**
   - BaCO3 sẽ tạo kết tủa nếu có Ba2+.
   - CaCO3 sẽ tạo kết tủa nếu có Ca2+.
   - MgCO3 ít tan hơn nên cần xem xét lượng ion Mg2+.

3. **Tính toán tổng số mol CO3^2- cần thiết để tạo kết tủa:**
   - Giả sử chúng ta cần tạo kết tủa từ tất cả các ion Ba2+ và Ca2+ có trong dung dịch A. Tổng số mol CO3^2- cần thiết là bằng tổng số mol của Ba2+ và Ca2+.

4. **Sử dụng dung dịch K2CO3 1M:**
   - Số mol CO3^2- từ dung dịch K2CO3 được thêm vào là $ C \cdot V $, trong đó C = 1M.

5. **Tổng hợp lại:**
   - Khi thêm V ml dung dịch K2CO3 vào, ta cần đủ lượng CO3^2- để phản ứng với Ba2+ và Ca2+. 
   - Nếu có x mol Ba2+ và z mol Ca2+, ta cần ít nhất $ x + z $ mol CO3^2-.

6. **Giả sử nồng độ ion Ba2+ và Ca2+ là vừa đủ để kết tủa:**
   - Giả sử $ n $ là tổng số mol của Ba2+ và Ca2+. Khi đó:
   $$
   V = n \, (lit) = n \times 1000 \, (ml)
   $$

Kết quả cuối cùng sẽ phụ thuộc vào các giá trị của n, x, y, z mà chúng ta đã giả định ban đầu.

Tóm lại, để xác định V một cách chính xác, cần biết số mol của Ba2+, Ca2+, và Mg2+ trong dung dịch A. Nếu giả định cụ thể, ví dụ: $ n = 0,1 \, mol $ thì:
$$
V = 0,1 \times 1000 = 100 \, ml
$$
Nếu không có thông tin cụ thể về nồng độ của các ion này, chúng ta không thể tính toán chính xác giá trị V.

Vậy, V phụ thuộc vào các thông số về nồng độ của ion có trong dung dịch A.