by Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Na, K, Ba, Na$_{2}$O, K$_{2}$O, BaO (trong X oxi chiếm 7,5% về khối lượng) vào nước thu được dung dịch Y và 0,896 lít khí H$_{2}$. Cho hết Y vào 200 ml dung dịch AlCl$_{3}$ 0,2M, sau khi các phản ứng kết thúc, thu được 1,56 gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 7,2
B. 5,6
C. 6,4
D. 6,8
Hướng dẫn
Chọn đáp án là: C
Phương pháp giải:
Quy đổi hỗn hợp X thành Na, K, Ba và O Suy ra m$_{O}$ = 0,075m (gam)
Dung dịch Y có chứa Na$^{+}$, K$^{+}$, Ba$^{2+}$ và OH$^{-}$.
Ta có: n$_{AlCl3}$ = 0,04 mol; n$_{Al(OH)3}$ = 0,02 mol
Do n$_{Al3+}$ > n$_{Al(OH)3}$ nên có 2 trường hợp sau:
*Trường hợp 1: Al$^{3+}$ dư.
*Trường hợp 2: Al$^{3+}$ phản ứng hết.
Trong 2 trường hợp dùng bảo toàn e và bảo toàn điện tích để tìm giá trị m.
Lời giải chi tiết:
Quy đổi hỗn hợp X thành Na, K, Ba và O
Suy ra m$_{O}$ = 0,075m (gam)
Dung dịch Y có chứa Na$^{+}$, K$^{+}$, Ba$^{2+}$ và OH$^{-}$.
Ta có: n$_{AlCl3}$ = 0,04 mol; n$_{Al(OH)3}$ = 0,02 mol
Do n$_{Al3+}$ > n$_{Al(OH)3}$ nên có 2 trường hợp sau:
*Trường hợp 1: Al$^{3+}$ dư.
Khi đó n$_{OH-}$ = 3n$_{Al(OH)3}$ = 0,06 mol
Dung dịch Y có chứa x mol Na$^{+}$, y mol K$^{+}$, z mol Ba$^{2+}$ và 0,06 mol OH$^{-}$.
Theo bảo toàn điện tích ta có x + y + 2z = 0,06 mol
Theo định luật bảo toàn electron ta có: x + y + 2z = 2.n$_{O}$ + 2n$_{H2}$ = 2.0,075m/16 + 2. 0,04
→ 0,06 = 2.0,075m/16 + 2. 0,04 → m < 0 nên loại.
*Trường hợp 2: Al$^{3+}$ phản ứng hết.
Khi đó n$_{OH-}$ = 4n$_{Al3+ }$- n$_{Al(OH)3}$ = 4.0,04 – 0,02 = 0,14mol
Dung dịch Y có chứa x mol Na$^{+}$, y mol K$^{+}$, z mol Ba$^{2+}$ và 0,14 mol OH$^{-}$.
Theo bảo toàn điện tích ta có x + y + 2z = 0,14 mol
Theo định luật bảo toàn electron ta có: x + y + 2z = 2.n$_{O}$ + 2n$_{H2}$ = 2.0,075m/16 + 2. 0,04
→ 0,14 = 2.0,075m/16 + 2. 0,04 → m = 6,4 (gam)
Đáp án C
