Bạn có một mẫu rắn vô cơ chứa NaCl, Na2CO3 và CaCO3 xen lẫn. Mô tả quy trình thử nghiệm phân biệt từng chất này bằng phương pháp hóa học đơn giản (dùng HCl, nung, nung vôi v.v.), nêu các phản ứng xảy ra, cách thu và định lượng riêng từng thành phần (tích hợp tính toán đơn giản: giả sử khối lượng mẫu ban đầu 5,00 g, và khi xử lý với HCl thu được 1,12 lít CO2 ở đktc. Từ đó suy ra thành phần phần trăm CaCO3 + Na2CO3; tiếp tục phân tích để tách và xác định từng muối).

Question

Accepted Answer

Để phân biệt các chất NaCl, Na2CO3 và CaCO3 trong mẫu rắn vô cơ, chúng ta có thể thực hiện theo các bước sau:

### Bước 1: Sử dụng HCl để phân tích CaCO3 và Na2CO3

1. **Thực hiện phản ứng với HCl:**
   - Cho một lượng mẫu (5,00 g) vào bình phản ứng và thêm HCl đặc. 
   - Phản ứng xảy ra:
     - CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 ↑ + H2O
     - Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 ↑ + H2O

Khi thêm HCl, chúng ta sẽ quan sát thấy khí CO2 sinh ra. Đo thể tích khí CO2 sinh ra.

2. **Tính toán lượng CO2 sinh ra:**
   - Tại điều kiện tiêu chuẩn (đktc), 1 mol khí CO2 có thể tích 22,4 L.
   - Khối lượng CO2 sinh ra (1,12 L) được tính như sau:
     $$
     n_{CO2} = \frac{V}{22.4} = \frac{1.12}{22.4} \approx 0.05 \text{ mol}
     $$

Từ phản ứng, mỗi mol CaCO3 và Na2CO3 đều sinh ra 1 mol CO2. Giả sử x mol CaCO3 và y mol Na2CO3 thì:
   $$
   x + y = 0.05 \text{ mol}
   $$

3. **Tính khối lượng của CaCO3 và Na2CO3:**
   - Khối lượng của CaCO3: $M_{CaCO3} = 100 \text{ g/mol}$
   - Khối lượng của Na2CO3: $M_{Na2CO3} = 106 \text{ g/mol}$

Gọi khối lượng của CaCO3 là $m_{CaCO3} = x \cdot 100$ và của Na2CO3 là $m_{Na2CO3} = y \cdot 106$. Tổng khối lượng mẫu ban đầu là:
   $$
   m_{CaCO3} + m_{Na2CO3} + m_{NaCl} = 5.00 \text{ g}
   $$

Với NaCl không tham gia phản ứng với HCl, chúng ta có:
   $$
   m_{NaCl} = 5.00 - (x \cdot 100 + y \cdot 106)
   $$

### Bước 2: Nung để tách Na2CO3

4. **Nung mẫu sau khi đã phản ứng với HCl:**
   - Nung mẫu còn lại (NaCl) và Na2CO3 có thể tạo thành Na2O và CO2:
     - 2Na2CO3 → 2Na2O + 2CO2 ↑
   - NaCl không bị phân hủy nên giữ nguyên.

### Bước 3: Phân tích NaCl

5. **Phân tích NaCl bằng cách hòa tan và xác định bằng phương pháp chuẩn độ:**
   - Hòa tan NaCl trong nước và sử dụng NaOH hoặc AgNO3 để chuẩn độ.
   - Tính toán dựa vào lượng NaCl thu được từ quá trình này.

### Tổng hợp và tính phần trăm

Cuối cùng, tính phần trăm của từng thành phần trong mẫu ban đầu:

- Tính khối lượng CaCO3 và Na2CO3 từ n:
$$
\text{Khối lượng CaCO3} = x \cdot 100
$$
$$
\text{Khối lượng Na2CO3} = y \cdot 106
$$

- Tính phần trăm:
$$
\%CaCO3 = \left(\frac{m_{CaCO3}}{5.00}\right) \times 100
$$
$$
\%Na2CO3 = \left(\frac{m_{Na2CO3}}{5.00}\right) \times 100
$$
$$
\%NaCl = \left(\frac{m_{NaCl}}{5.00}\right) \times 100
$$

Thông qua quy trình này, bạn có thể xác định được thành phần của mẫu rắn vô cơ ban đầu chứa NaCl, Na2CO3 và CaCO3.

Bạn có một mẫu rắn vô cơ chứa NaCl, Na2CO3 và CaCO3 xen lẫn. Mô tả quy trình thử nghiệm phân biệt từng chất này bằng phương pháp hóa học đơn giản (dùng HCl, nung, nung vôi v.v.), nêu các phản ứng xảy r...