Dung dịch X gồm 0,1mol K+ 0,2mol Mg2+ , 0,1mol Na+ , 0,2mol Cl- và a mol Y2- . Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan . Tìm m và ion Y2-
Chào cả nhóm, mình biết mình không giỏi lắm ở chuyện này, nhưng mình cũng biết mình có những người bạn thông minh ở đây. Cần một tay giúp đỡ gấp!

Phương pháp giải:

Ta biết được số mol của K+, Mg2+, Na+ và Cl- trong dung dịch X, cần tìm số mol của ion Y2-. Để tìm m, ta cần biết khối lượng mol của muối khan.

Trước tiên, ta tính số mol của các ion có trong dung dịch X:

- Số mol K+ = 0,1 mol
- Số mol Mg2+ = 0,2 mol
- Số mol Na+ = 0,1 mol
- Số mol Cl- = 0,2 mol

Do tính chất bảo toàn chất lượng muối, ta có:
M(K) = M(Na) = 39 g/mol
M(Mg) = 24,31 g/mol
M(Cl) = 35,45 g/mol

Khi cô cạn dung dịch X, muối sẽ tạo thành. Vậy khối lượng của muối là:
m = (0,1 mol K+ + 0,1 mol Na+) × M(K) = 0,2 × 39 = 7,8 g

Để tìm số mol của ion Y2- trong dung dịch, ta cần biết số mol của các ion còn lại, tức là K+, Mg2+, Na+ và Cl- đã tạo thành muối.

- Số mol K+ đã tạo thành muối = 0,1 mol
- Số mol Na+ đã tạo thành muối = 0,1 mol
- Số mol Mg2+ đã tạo thành muối = 0,2 mol
- Số mol Cl- đã tạo thành muối = 0,2 mol

Tổng số mol các ion đã tạo thành muối là:
0,1 mol K+ + 0,1 mol Na+ + 0,2 mol Mg2+ + 0,2 mol Cl- = 0,6 mol

Vậy số mol của ion Y2- trong dung dịch X là:
Số mol Y2- = 0,6 mol - (0,1 mol + 0,1 mol + 0,2 mol + 0,2 mol) = 0,6 mol - 0,6 mol = 0 mol

Câu trả lời:
- Khối lượng muối khan m = 7,8 g
- Ion Y2- không có trong dung dịch X.

Khi cạn dung dịch X, các ion K+, Na+, Mg2+ và Cl- tạo muối khan màu trắng (KCl và NaCl và MgCl2). Muối khan của các ion này có khối lượng là 0,1mol x 74,55g/mol (khối lượng mol của KCl), 0,1mol x 58,44g/mol (khối lượng mol của NaCl) và 0,2mol x 95,21g/mol (khối lượng mol của MgCl2). Vậy, khối lượng muối khan là m = 0,1mol x 74,55g/mol + 0,1mol x 58,44g/mol + 0,2mol x 95,21g/mol.

Dung dịch X sau khi cạn sẽ tạo muối khan của ion Y2-, đồng thời cũng tạo muối khan của các ion K+, Na+ và Cl-. Như đã biết, số mol của Y2- trong dung dịch X là a mol, vậy khi cạn dung dịch, số mol của Y2- trong muối khan là a mol. Giả sử muối khan của ion Y2- có khối lượng m gam, thì muối khan của ion K+ có khối lượng 0,1mol x 74,55g/mol (khối lượng mol của KCl), muối khan của ion Na+ có khối lượng 0,1mol x 58,44g/mol (khối lượng mol của NaCl), và muối khan của ion Cl- có khối lượng 0,2mol x 35,45g/mol (khối lượng mol của NaCl). Vậy, khối lượng muối khan là m = a x (molar mass của Y2-) + 0,1mol x 74,55g/mol + 0,1mol x 58,44g/mol + 0,2mol x 35,45g/mol.

Giả sử dung dịch X có thể cạn trong mạch chứ không thể bay hơi nhanh. Khi cạn dung dịch, các ion K+, Na+, và Cl- sẽ tạo muối khan màu trắng (KCl và NaCl) và được thu nhặt lại. Muối khan màu trắng này có khối lượng là 0,1mol x 74,55g/mol (khối lượng mol của KCl) + 0,1mol x 58,44g/mol (khối lượng mol của NaCl) = 13,999g + 5,844g = 19,843g. Vậy, m = 19,843g.