Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Al và Al2O3 trong 500ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,3M và

Câu hỏi số 314657:

Vận dụng cao

Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Al và Al₂O₃ trong 500ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,3M và Ba(OH)₂ 0,1M thu được dung dịch Y và 3,36 lít H₂ (đktc). Cho dung dịch Y phản ứng với 500 ml dung dịch Z chứa HCl 0,64M và H₂SO₄ 0,08M thu được 21,02 gam kết tủa. Nếu cho dung dịch Y phản ứng với V lít dung dịch Z thì thu được kết tủa lớn nhất có khối lượng a gam. Giá trị của a là:

A. 20,750

B. 21,425

C. 31,150

D. 21,800

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:314657

Phương pháp giải

Ta có: n_NaOH = 0,15 mol; n_Ba(OH)2 = 0,05 mol

Dung dịch Y chứa 0,15 mol Na⁺, 0,05 mol Ba²⁺, u mol AlO₂^- và v mol OH^- dư

Định luật bảo toàn điện tích ta có u + v = 0,15 + 0,05.2 = 0,25 (1)

Xét 2 trường hợp:

Nếu Al(OH)₃ chưa bị hòa tan

Nếu Al(OH)₃ đã bị hòa tan

Lập hệ phương trình tìm u và v.

Xét 2 trường hợp:

Khi Al(OH)₃ max

Khi BaSO₄ max

Tìm khối lượng kết tủa trong mỗi trường hợp để tìm khối lượng kết tủa max.

Giải chi tiết

Ta có: n_NaOH = 0,15 mol; n_Ba(OH)2 = 0,05 mol

Dung dịch Y chứa 0,15 mol Na⁺, 0,05 mol Ba²⁺, u mol AlO₂^- và v mol OH^- dư

Định luật bảo toàn điện tích ta có u + v = 0,15 + 0,05.2 = 0,25 (1)

Ta có: n_HCl = 0,32 mol và n_H2SO4 = 0,04 mol→ n_H+ = 0,4 mol; n_SO4(2-) = 0,04 mol

→ n_BaSO4 = 0,04 mol

Ta có: m_{kết tủa} = 21,02 gam → n_Al(OH)3 = 0,15 mol

Nếu Al(OH)₃ chưa bị hòa tan thì n_H+ = 0,4 = v + 0,15 (2)

Nếu Al(OH)₃ đã bị hòa tan thì n_H+ = 0,4 = v + 4u - 3.0,15 (3)

Giải hệ (1) và (2) ra vô nghiệm

Giải hệ (1) và (3) ra u = 0,2 và v = 0,05

Vậy Y gồm Na⁺ 0,15 mol; 0,05 mol Ba²⁺; 0,2 mol AlO₂^- và OH^- dư (0,05 mol)

V lít dung dịch Z gồm 0,64V mol HCl và 0,08V mol H₂SO₄

→ n_H+ = 0,8V mol và n_SO4(2-) = 0,08 V mol

Khi Al(OH)₃ max thì 0,8V = u+ v suy ra V = 0,3125

Suy ra n_BaSO4 = 0,025 mol → m_{kết tủa} = 21,425 gam

Khi BaSO₄ max thì 0,08V = 0,05 suy ra V = 0,625

Suy ra n_H+ = 0,8V = v + 4u-3.n_Al(OH)3 → n_Al(OH)3 = 7/60 mol → m_{kết tủa} = 20,75 gam

Vậy m_{kết tủa max} = 21,425 gam

Đáp án cần chọn là: B

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.