Câu $\rm 7.$

Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ phân tích từng phần một. ### a. Phản ứng xảy ra khi dung dịch chuyển màu Khi chúng ta chuẩn độ dung dịch X bằng dung dịch HCl, chúng ta có hai chỉ thị phenolphthalein và methyl da cam. 1. **Chỉ thị phenolphthalein**: Chỉ thị này chuyển màu từ không màu sang hồng ở pH khoảng 8,3 - 10. Điều này có nghĩa là khi phenolphthalein chuyển sang màu hồng, dung dịch đã trở thành kiềm, tức là NaOH vẫn còn trong dung dịch. 2. **Chỉ thị methyl da cam**: Chỉ thị này chuyển màu từ vàng sang đỏ ở pH khoảng 4,2 - 6,3. Khi methyl da cam chuyển màu, có thể suy ra rằng dung dịch đã trở nên axit, tức là phản ứng với HCl đã hoàn toàn và NaOH đã bị trung hòa. **Kết luận**: Khi sử dụng phenolphthalein, phản ứng xảy ra là phản ứng với NaOH. Còn khi sử dụng methyl da cam, phản ứng xảy ra với cả NaOH và Na2CO3 (do Na2CO3 cũng tác dụng với HCl để tạo ra NaCl, CO2 và nước). ### b. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp Gọi \( m_1 \) là số mol của \( Na_2CO_3 \) và \( m_2 \) là số mol của \( NaOH \). **Phản ứng xảy ra:** 1. Đối với NaOH: \[ NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O \] 2. Đối với Na2CO3: \[ Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2 \] ### Tính toán - Thể tích dung dịch HCl sử dụng với phenolphthalein là 38,200 ml (tức 0,0382 L): \[ n_{HCl, ph} = C \times V = 0,200 \, mol/L \times 0,0382 \, L = 0,00764 \, mol \] Với thể tích dung dịch HCl sử dụng với methyl da cam là 45,700 ml (tức 0,0457 L): \[ n_{HCl, md} = 0,200 \, mol/L \times 0,0457 \, L = 0,00914 \, mol \] ### Thiết lập hệ phương trình Dựa vào các phản ứng, ta có các phương trình: 1. Với phenolphthalein (chỉ có NaOH): \[ n_{HCl, ph} = n_{NaOH} = m_2 \] \[ 0,00764 = m_2 \] 2. Với methyl da cam (có cả NaOH và Na2CO3): \[ n_{HCl, md} = m_2 + 2m_1 \] \[ 0,00914 = 0,00764 + 2m_1 \] Giải phương trình này: \[ 2m_1 = 0,00914 - 0,00764 = 0,0015 \Rightarrow m_1 = 0,00075 \] ### Tính khối lượng - Khối lượng NaOH: \[ m_{NaOH} = n_{NaOH} \cdot M_{NaOH} = 0,00764 \cdot 40 = 0,3056 \, g \] - Khối lượng Na2CO3: \[ m_{Na2CO3} = n_{Na2CO3} \cdot M_{Na2CO3} = 0,00075 \cdot 106 = 0,0795 \, g \] ### Tính thành phần phần trăm Tổng khối lượng hỗn hợp: \[ m_{tổng} = m_{NaOH} + m_{Na2CO3} = 0,3056 + 0,0795 = 0,3851 \, g \] Tính phần trăm: - Phần trăm NaOH: \[ \%\ NaOH = \left( \frac{0,3056}{0,3851} \right) \cdot 100 \approx 79,4\% \] - Phần trăm Na2CO3: \[ \%\ Na2CO3 = \left( \frac{0,0795}{0,3851} \right) \cdot 100 \approx 20,6\% \] ### Kết luận - a. Phản ứng xảy ra với phenolphthalein là NaOH, còn với methyl da cam là cả NaOH và Na2CO3. - b. Thành phần phần trăm theo khối lượng là: - NaOH: khoảng 79,4% - Na2CO3: khoảng 20,6%