by Hòa tan hoàn toàn a gam hỗn hợp X gồm Na, Na$_{2}$O, K, K$_{2}$O, Ba và BaO (trong đó oxi chiếm 7,99% về khối lượng) vào nước dư. Sau phản ứng, thu được dung dịch Y gồm NaOH, KOH và Ba(OH)$_{2}$ có tỉ lệ mol tương ứng là 3: 2: 7 và 0,784 lít khí H$_{2}$(đktc). Cho Y tác dụng với dung dịch gồm 0,02 mol Al$_{2}$(SO$_{4}$)$_{3}$, 0,01 mol H$_{2}$SO$_{4}$ và 0,04 mol KHSO$_{4}$ thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 24,17
B. 17,87
C. 17,09
D. 18,65
Hướng dẫn
Chọn đáp án là: D
Phương pháp giải:
B. ài toán muối nhôm tác dụng với dd kiềm
Cho biết nAl$^{3+ }$= a và nOH$^{-}$ = b, tính số mol kết tủa:
+ Với muối nhôm
Các phản ứng xảy ra:
A. l$^{3+}$ + 3OH$^{-}$ → Al(OH)$_{3}$ (1)
A. l(OH)$_{3}$ + OH$^{-}$ → [Al(OH)$_{4}$]$^{-}$ (2)
Từ (1) và (2) ta rút ra kết luận:
+ Nếu b/a ≤ 3 thì kết tủa chưa bị hoà tan và
nAl(OH)$_{3}$= b/3
+ Nếu 3 < b/a < 4 thì kết tủa bị hoà tan 1 phần
A. l$^{3+}$ + 3OH$^{-}$ → Al(OH)$_{3}$ (1)
mol a → 3a → a
A. l(OH)$_{3}$ + OH$^{-}$ → [Al(OH)$_{4}$]$^{-}$ (2)
Mol b-3a b-3a
nAl(OH)$_{3}$= 4a-b
+ Nếu b/a ≥ 4 thì kết tủa bị hoà tan hoàn toàn
Lời giải chi tiết:
Qui đổi hỗn hơp thành Na (3u mol) ; K (2u mol) ; Ba (7u mol) và O (v mol)
(Vì sau khi cho vào nước thu được n$_{NaOH}$: n$_{KOH}$: n$_{Ba(OH)2}$ = 3: 2: 7 = 3u: 2u: 7u)
B. ảo toàn electron: n$_{Na}$ + n$_{K}$ + 2n$_{Ba}$ = 2n$_{O}$ + 2n$_{H2}$
⇒ 3u + 2u + 2.7u = 2v + 0,035.2
Lại có: %m$_{O}$ = 7,99% ⇒ 16v = 7,99%.(23.3u + 39.2u + 137.7u + 16v)
Giải hệ PT ⇒ u = 0,01 ; v = 0,06 mol
⇒ n$_{OH}$ = 2v + 0,035.2 = 0,19 mol
n$_{H+}$ = 2n$_{H2SO4}$ + n$_{KHSO4}$ = 2.0,01 + 0,04 = 0,06 mol
n$_{Al3+}$ = 2n$_{Al2(SO4)3}$ = 0,04 mol
⇒ n$_{Al(OH)3}$ = 4n$_{Al3+}$ – (n$_{OH}$ – n$_{H+}$)
⇒ n$_{Al(OH)3}$ = 0,03 mol
n$_{Ba2+}$ = 0,07 mol và n$_{SO4}$ = 0,11 mol
⇒ n$_{BaSO4}$ = n$_{Ba}$ = 0,07 mol
⇒ m$_{rắn}$ = m$_{BaSO4}$ + m$_{Al(OH)3}$ = 18,65g
Đáp án D
