Cho x mol Al tan hết trong V lít dung dịch H2SO4 1M và HCl 1M, thu được dung dịch Y. Cho từ từ đến

Câu hỏi số 385084:

Vận dụng cao

Cho x mol Al tan hết trong V lít dung dịch H₂SO₄ 1M và HCl 1M, thu được dung dịch Y. Cho từ từ đến dư dung dịch Ba(OH)₂ vào Y, khối lượng kết tủa tạo thành phụ thuộc vào số mol Ba(OH)₂ được biểu diễn trên đồ thị sau:

Tỉ lệ a : x có giá trị là

A. 1,8.

B. 2,6.

C. 2,4.

D. 3,0.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:385084

Phương pháp giải

Đặt \({n_{{H_2}S{O_4}}} = {n_{HCl}} = b(mol)\)

- Do ban đầu kết tủa tăng chậm (chỉ tạo BaSO₄) sau đó tăng nhanh hơn (tạo đồng thời BaSO₄ và Al(OH)₃)

→ Dung dịch Y có chứa H⁺ dư; Al³⁺; SO₄^2-; Cl^-

- Phản ứng diễn ra 2 quá trình tạo kết tủa độc lập là:

+) Tạo BaSO₄:

Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄ (1)

+) Tạo Al(OH)₃:

H⁺ + OH^- → H₂O (2)

Al³⁺ + 3OH^- → Al(OH)₃ (3)

Al(OH)₃ + OH^- → AlO₂^- + 2H₂O (4)

Gọi các điểm gấp khúc của đồ thị lần lượt là A, B, C, D.

- Tại A kết tủa bắt đầu tăng nhanh → (1) đang xảy ra và (2) vừa kết thúc

→ H⁺ bị trung hòa hết; Al(OH)₃ chưa tạo thành, kết tủa chỉ có BaSO₄:

\( \to {n_{Ba{{(OH)}_2}}} = {n_{BaS{O_4}}}\)

Mà phản ứng trung hòa: \({n_{{H^ + }}} = {n_{O{H^ - }}}\) → Giá trị của b

\( \to {n_{S{O_4}^{2 - }}} = {n_{{H_2}S{O_4}}}\)

\( \to {n_{BaS{O_4}\max }} = {n_{S{O_4}^{2 - }}}\)

- Tại C kết tủa đạt giá trị lớn nhất nên có kết tủa nào đó đạt cực đại:

Mà ta thấy \({n_{Ba{{(OH)}_2}}} > {n_{BaS{O_4}\max }}\) → BaSO₄ đã kết tủa cực đại điểm trước đó (là điểm B)

→ Tại C thì Al(OH)₃ đạt cực đại

Khi Al(OH)₃ max thì: \({n_{O{H^ - }}} = {n_{{H^ + }}} + 3{n_{A{l^{3 + }}}}\) → Giá trị của x

- Tại điểm D thì Al(OH)₃ vừa bị tan hết:

\( \to {n_{O{H^ - }}} = {n_{{H^ + }}} + 4{n_{A{l^{3 + }}}}\) → Giá trị của a

Giải chi tiết

Đặt \({n_{{H_2}S{O_4}}} = {n_{HCl}} = b(mol)\)

- Do ban đầu kết tủa tăng chậm (chỉ tạo BaSO₄) sau đó tăng nhanh hơn (tạo đồng thời BaSO₄ và Al(OH)₃)

→ Dung dịch Y có chứa H⁺ dư; Al³⁺; SO₄^2-; Cl^-

- Phản ứng diễn ra 2 quá trình tạo kết tủa độc lập là:

+) Tạo BaSO₄:

Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄ (1)

+) Tạo Al(OH)₃:

H⁺ + OH^- → H₂O (2)

Al³⁺ + 3OH^- → Al(OH)₃ (3)

Al(OH)₃ + OH^- → AlO₂^- + 2H₂O (4)

Gọi các điểm gấp khúc của đồ thị lần lượt là A, B, C, D.

- Tại A kết tủa bắt đầu tăng nhanh → (1) đang xảy ra và (2) vừa kết thúc

→ H⁺ bị trung hòa hết; Al(OH)₃ chưa tạo thành, kết tủa chỉ có BaSO₄:

\(\to {n_{Ba{{(OH)}_2}}} = {n_{BaS{O_4}}} = \dfrac{{139,8}}{{233}} = 0,6(mol)\)

Mà phản ứng trung hòa: \({n_{{H^ + }}} = {n_{O{H^ - }}} = 1,2 \Leftrightarrow 2b + b = 2.0,6 \Leftrightarrow b = 0,4\)

\(\to {n_{S{O_4}^{2 - }}} = {n_{{H_2}S{O_4}}} = 0,4(mol)\)

\(\to {n_{BaS{O_4}\max }} = {n_{S{O_4}^{2 - }}} = 0,4(mol)\)

- Tại C kết tủa đạt giá trị lớn nhất nên có kết tủa nào đó đạt cực đại:

Mà ta thấy \({n_{Ba{{(OH)}_2}}} = 1,5 > {n_{BaS{O_4}\max }} = 0,4\) → BaSO₄ đã kết tủa cực đại điểm trước đó (là điểm B)

→ Tại C thì Al(OH)₃ đạt cực đại

Khi Al(OH)₃ max thì: \({n_{O{H^ - }}} = {n_{{H^ + }}} + 3{n_{A{l^{3 + }}}}\) → 2.1,5 = 1,2 + 3x → x = 0,6

- Tại điểm D thì Al(OH)₃ vừa bị tan hết:

\(\to {n_{O{H^ - }}} = {n_{{H^ + }}} + 4{n_{A{l^{3 + }}}}\)→ 2a = 1,2 + 4.0,6 → a = 1,8

Vậy a : x = 1,8 : 0,6 = 3.

Đáp án cần chọn là: D

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.