Cho m gam một mẩu kim loại Ba tan hết vào 100 ml dung dịch A gồm HCl 0,08M và Al2(SO4)3 0,5M. Sau các

Câu hỏi số 267691:

Vận dụng cao

Cho m gam một mẩu kim loại Ba tan hết vào 100 ml dung dịch A gồm HCl 0,08M và Al₂(SO₄)₃ 0,5M. Sau các phản ứng thu được dung dịch X, kết tủa Y và khí Z. Khối lượng dung dịch X giảm so sới dung dịch A là 14,19 gam. Thêm tiếp V ml dung dịch HCl 1M vào dung dịch X thấy xuất hiện 0,78gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Viết phương trình phản ứng xảy ra và tính giá trị của m, V.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:267691

Phương pháp giải

Gọi số mol Ba là x (mol)

Ba + 2H⁺ → Ba²⁺+ H₂↑

0,04 ← 0,08 (mol)

Ba + 2H₂O → Ba²⁺ + 2OH^- + H₂↑

(x – 0,04 ) → (2x – 0,08) (mol)

Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄

3OH^- + Al³⁺ → Al(OH)₃↓

OH^- + Al(OH)₃ → AlO₂^- + 2H₂O

Vì dd X + HCl sinh ra 0,78 gam kết tủa Al(OH)₃ : 0,1 (mol) nên trong dung dịch X chắc chắn có chứa Ba(AlO₂)₂ => lượng OH^- sinh ra đã hòa tan 1 phần lượng kết tủa Al(OH)₃

Vì Al(OH)₃ bị hòa tan 1 phần

=> n_OH - > 3n_Al3+

=> x > 0,19

=> n_Ba2+ > 0,19 (mol) => SO₄^2- bị kết tủa hết => n_BaSO4 = n_SO42- = 0,15 (mol)

Mặt khác: n_OH- = 4n_Al3+ - n_{Al(OH)3 còn lại} => n_{Al(OH)3 còn lại} = 0,48 – 2x (mol)

=> n_{Al(OH)3 còn lại} = 0,32 – 2x (mol)

m_{dd giảm} = m_BaSO4 + m_{Al(OH)3 còn lại} + m_H2 - m_Ba

=> 0,15.233 + (0,48 – 2x).78 + 2x - 137x = 14,19

=> x = ? (mol)

=> m_Ba = ?

Vậy dung dịch X chứa: AlO₂^- ; Ba²⁺, Cl^- + V ml HCl 1M→ Al(OH)₃: 0,01 (mol)

TH₁: AlO₂- dư, H⁺ hết

AlO₂^-+ H⁺ + H₂O → Al(OH)₃↓

=> n_H+ = n_Al(OH)3 = ? (mol) => V_HCl = n: C_M = ? (ml)

TH₂: AlO₂- , H⁺ đều phản ứng hết, kết tủa sinh ra bị hòa tan 1 phần

AlO₂^-+ H⁺ + H₂O → Al(OH)₃↓

H⁺ + Al(OH)₃ → Al³⁺ + 2H₂O

=> n_H+ = ? (mol) => V_HCl = n : C_M = ? (ml)

Giải chi tiết

n_HCl = 0,1. 0,8 = 0,08 (mol) ; n_Al2(SO4)3 = 0,1.0,5 = 0,05 (mol) => n_Al3+ = 0,1 (mol); n_SO42- = 0,15 (mol)

Gọi số mol Ba là x (mol)

Ba + 2HCl → BaCl₂ + H₂↑

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂↑

3BaCl₂ + Al₂(SO₄)₃ → 3BaSO₄ ↓+ 2AlCl₃

3Ba(OH)₂ + Al₂(SO₄)₃ → BaSO₄↓ + 2Al(OH)₃↓

Ba(OH)₂ + 2Al(OH)₃ → Ba(AlO₂)₂ + 4H₂O

Ba + 2H⁺ → Ba²⁺+ H₂↑

0,04 ← 0,08 (mol)

Ba + 2H₂O → Ba²⁺ + 2OH^- + H₂↑

(x – 0,04 ) → (2x – 0,08) (mol)

Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄

3OH^- + Al³⁺ → Al(OH)₃↓

OH^- + Al(OH)₃ → AlO₂^- + 2H₂O

Vì Al(OH)₃ bị hòa tan 1 phần

=> n_OH - > 3n_Al3+

=> 2x – 0,08 > 3. 0,1

=> x > 0,19

=> n_Ba2+ > 0,19 (mol) => SO₄^2- bị kết tủa hết => n_BaSO4 = n_SO42- = 0,15 (mol)

Mặt khác: n_OH- = 4n_Al3+ - n_{Al(OH)3 còn lại} => n_{Al(OH)3 còn lại} = 0,48 – 2x (mol)

=> n_{Al(OH)3 còn lại} = 0,32 – 2x (mol)

m_{dd giảm} = m_BaSO4 + m_{Al(OH)3 còn lại} + m_H2 - m_Ba

=> 0,15.233 + (0,48 – 2x).78 + 2x - 137x = 14,19

=> 291x = 58,2

=> x = 0,2 (mol)

=> m_Ba = 0,2. 137 = 27,4 (g)

Vậy dung dịch X chứa:

\(\left\{ \begin{gathered}
Al{O_2}^ - :0,02\,mol \hfill \\
B{a^{2 + }}:0,05\,mol \hfill \\
C{l^ - }:0,08\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right.\) + V ml HCl 1M→ Al(OH)₃: 0,01 (mol)

TH₁: AlO₂- dư, H⁺ hết

AlO₂^-+ H⁺ + H₂O → Al(OH)₃↓

=> n_H+ = n_Al(OH)3 = 0,01 (mol) => V_HCl = n: C_M = 0,01 (lít) = 10 (ml)

TH₂: AlO₂- , H⁺ đều phản ứng hết, kết tủa sinh ra bị hòa tan 1 phần

AlO₂^-+ H⁺ + H₂O → Al(OH)₃↓

0,02 → 0,02 → 0,02 (mol)

H⁺ + Al(OH)₃ → Al³⁺ + 2H₂O

0,01← (0,02 – 0,01) (mol)

=> n_H+ = 0,02 + 0,01 = 0,03 (mol) => V_HCl = n : C_M = 0,03 (lít) = 30 (ml)

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link