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?
Câu 357302: 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?
A. 32,3
B. 38,6
C. 46,3
D. 27,4
Quảng cáo
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)3 + 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.
-
Đáp án : B(31) bình luận (0) lời giải
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)3 + 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
Lời giải sai Bình thường Khá hay Rất Hay
2K7 tham gia ngay group để nhận thông tin thi cử, tài liệu miễn phí, trao đổi học tập nhé!
>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
