Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Thi thử toàn quốc cuối HK1 lớp 10, 11, 12 tất cả các môn - Trạm số 1 - Ngày 20-21/12/2025 Xem chi tiết
Giỏ hàng của tôi

Cho 7,65 gam hỗn hợp Al và Mg tan hoàn toàn trong 500 ml dung dịch HCl 1,04M và H2SO4 0,28M, thu được

Câu hỏi số 357302:
Vận dụng cao

Cho 7,65 gam hỗn hợp Al và Mg tan hoàn toàn trong 500 ml dung dịch HCl 1,04M và H2SO4 0,28M, thu được dung dịch X và khí H2. Cho 850 ml dung dịch NaOH 1M vào X, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 16,5 gam kết tủa gồm 2 chất. Mặt khác cho từ từ dung dịch hỗn hợp KOH 0,8M và Ba(OH)2 0,1M vào X đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi, thu được m gam chất rắn. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Câu hỏi:357302
Phương pháp giải

Đặt số mol Al là x mol; số mol Mg là y mol

Ta có: nHCl = 0,52 mol; nH2SO4 = 0,14 mol

Dung dịch X chứa {Al3+ (x mol); Mg2+ (y mol); H+ dư (0,8-3x-2y mol); Cl-, SO42-}

*Khi cho 0,85 mol NaOH vào dung dịch X: Đặt nAl(OH)3 (4) = z mol

Ta thấy: 

+) nH+ dư + 3nAl3+ + 2nMg2+ = (0,8-3x-2y) + 3x + 2y = 0,8 mol

+) nOH- = 0,85 mol

=> nOH- > nH+ dư + 3nAl3+ + 2nMg2+ => OH- dư, đã có sự hòa tan Al(OH)3

OH-            +            H+              → H2O (1)

(0,8-3x-2y)   (0,8-3x-2y) mol

3OH- + Al3+ → Al(OH)3 ↓ (2)

3x ←    x    →    x mol      

2OH- + Mg2+ → Mg(OH)2 (3)

2y ←    y     →    y mol

Al(OH)+ OH- → AlO2- + 2H2O (4)

z    →      z mol

Kết tủa thu được sau phản ứng có y mol Mg(OH)2 và (x-z) mol Al(OH)3

Ta có hệ:

(1) m hh = 27x + 24y = 7,65

(2) m kết tủa = 58y + 78(x - z) = 16,5

(3) nOH-= 0,8 - 3x - 2y + 3x + 2y + z = 0,85 mol

Giải hệ trên ta có: x; y và z

Đặt thể tích dung dịch chứa KOH, Ba(OH)2 là a lít

*Khi cho dung dịch chứa 0,8a mol KOH, 0,1a mol Ba(OH)2 vào dung dịch X để thu được lượng kết tủa lớn nhất:

- Trường hợp 1: Kết tủa là Al(OH)3 cực đại, Mg(OH)2, BaSO4

OH-  + H+ → H2O (5)

3OH-+ Al3+ → Al(OH)3 ↓ (6)

2OH-+ Mg2+ → Mg(OH)2 ↓ (7)

Ba2+  + SO42- → BaSO4

Trường hợp 2: Kết tủa là BaSO4 cực đại, Mg(OH)2

Ta tính lượng kết tủa thu được trong 2 trường hợp để tìm ra trường hợp kết tủa cực đại.

Từ đó tính được khối lượng chất rắn thu được sau khi nung đến khối lượng không đổi.

Giải chi tiết

Đặt số mol Al là x mol; số mol Mg là y mol

Ta có: nHCl = 0,52 mol; nH2SO4 = 0,14 mol

Dung dịch X chứa {Al3+ (x mol); Mg2+ (y mol); H+ dư (0,8-3x-2y mol); Cl-, SO42-}

*Khi cho 0,85 mol NaOH vào dung dịch X: Đặt nAl(OH)3 (4) = z mol

Ta thấy: 

+) nH+ dư + 3nAl3+ + 2nMg2+ = (0,8-3x-2y) + 3x + 2y = 0,8 mol

+) nOH- = 0,85 mol

=> nOH- > nH+ dư + 3nAl3+ + 2nMg2+ => OH- dư, đã có sự hòa tan Al(OH)3

OH-            +            H+              → H2O (1)

(0,8-3x-2y)   (0,8-3x-2y) mol

3OH- + Al3+ → Al(OH)3 ↓ (2)

3x ←    x          x mol      

2OH-+ Mg2+ → Mg(OH)2 (3)

2y ←    y             y mol

Al(OH)+ OH- → AlO2- + 2H2O (4)

z    →      z mol

Kết tủa thu được sau phản ứng có y mol Mg(OH)2 và (x-z) mol Al(OH)3

Ta có hệ:

(1) m hh = 27x + 24y = 7,65

(2) m kết tủa = 58y + 78(x - z) = 16,5

(3) nOH-= 0,8 - 3x - 2y + 3x + 2y + z = 0,85 mol

Giải hệ trên ta có: x = 0,15; y =0,15 và z = 0,05 mol

Vậy dung dịch X có chứa 0,05 mol H+, 0,15 mol Al3+, 0,15 mol Mg2+, 0,14 mol SO42-, 0,52 mol Cl-

Đặt thể tích dung dịch chứa KOH, Ba(OH)2 là a lít

*Khi cho dung dịch chứa 0,8a mol KOH, 0,1a mol Ba(OH)2 vào dung dịch X để thu được lượng kết tủa lớn nhất:

- Trường hợp 1: Kết tủa là Al(OH)3 cực đại, Mg(OH)2, BaSO4

OH- + H+ → H2O (5)

3OH-+ Al3+ → Al(OH)3 ↓ (6)

2OH-+ Mg2+ → Mg(OH)2 ↓ (7)

→ nOH-= 0,05 + 3.0,15 + 2.0,15 = 0,8 mol → 0,8a + 2.0,1a = 0,8 mol → a = 0,8 lít → nBa(OH)2 = 0,1a = 0,08  mol

Ba2+  + SO42- → BaSO4

0,08    0,14        0,08 mol

→ mkết tủa = mBaSO4 + mAl(OH)3 + mMg(OH)2 = 0,08.233 + 0,15.78 + 0,15.58 = 39,04 gam

Khi nung kết tủa đến khối lượng không đổi thu được: BaSO4, Al2O3 và MgO

→ mchất rắn = mAl2O3 + mMgO + mBaSO4 = 0,075.102 + 0,15.40 + 0,08.233 = 32,29 gam

Trường hợp 2: Kết tủa là BaSO4 cực đại, Mg(OH)2

→ nBa2+ max = nSO4(2-) = 0,14 mol → 0,1a = 0,14 → a =1,4 → nOH- = 0,8a + 2.0,1a = a =1,4 mol

Khi đó Al(OH)3 tan hết.

Kết tủa thu được có 0,14 mol BaSO4 và 0,15 mol Mg(OH)2

→ mkết tủa = 0,14.233 + 0,15.58 = 41,32 gam > 39,04 gam

Do đó ta chọn trường hợp 2 sẽ cho khối lượng kết tủa cực đại

Khi đó: mchất rắn = mBaSO4 + mMgO = 0,14.233 + 0,15.40 = 38,62 gam

Vậy giá trị của m gần nhất với giá trị 38,6

Đáp án cần chọn là: B

Group 2K9 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

>> 2K9 Học trực tuyến - Định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 11 (Xem ngay) cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, tiếp cận sớm các kì thi.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com