Câu hỏi:
Cho 86,3 gam hỗn hợp X gồm Na, K, Ba và Al2O3 (trong đó oxi chiếm 19,47% về khối lượng) tan hết vào nước, thu được dung dịch Y và 13,44 lít khí H2(đktc). Cho 3,2 lít dung dịch HCl 0,75M vào dung dịch Y. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được a gam kết tủa. Giá trị của m là
23,4.
Phương pháp giải:
Tính được nO(X) suy ra mol Al2O3 trong X
Đổi số mol nH2(đktc) = 0,6 (mol) → nOH- = 2nH2 = ?(mol)
Đặt chung 3 kim loại Na, K, Ba là A có hóa trị là n
Dung dịch Y chứa: A+n ; AlO2- = ? (mol); OH- = ? (mol)
Xét dd Y phản ứng với HCl có PTHH xảy ra theo thứ tự
H+ + OH- → H2O
H+ + AlO2- + H2O → Al(OH)3↓
3H+ + Al(OH)3 → Al3+ + 3H2O
→ a = mAl(OH)3 còn lại = ? (g)
Lời giải chi tiết:
mO(X) = 86,3.19,47%:100% = 16,8 (g) → nO(X) = 1,05 (mol)
→ nAl2O3 = 1/3nO(X) = 0,35 (mol)
→ mNa, K, Ba(X) = 86,3 - mAl2O3 = 86,3 - 0,35.102 = 50,6 (g)
nH2(đktc) = 13,44:22,4 = 0,6 (mol) → nOH- = 2nH2 = 1,2 (mol)
Đặt chung 3 kim loại Na, K, Ba là A có hóa trị là n
2A + nH2O → 2A(OH)n + nH2↑
1,2/n ← 0,6 (mol)
nAl2O3 + 2A(OH)n → 2A(AlO2)n + nH2O
0,35 → 0,7/n (mol)
→ sau pư A(OH)n dư = 1,2/n - 0,7/n = 0,5/n (mol) → nOH- dư = 0,5 (mol)
Dung dịch Y chứa: A+n ; AlO2- : 0,7 (mol); OH- = 0,5 (mol)
Xét dd Y phản ứng với HCl: 3,2.0,75 = 2,4 (mol) có PTHH xảy ra theo thứ tự
H+ + OH- → H2O
0,5 ← 0,5 (mol)
H+ + AlO2- + H2O → Al(OH)3↓
0,7 ←0,7 → 0,7 (mol)
3H+ + Al(OH)3 → Al3+ + 3H2O
(2,4 - 0,5 - 0,7) → 0,4 (mol)
→ nAl(OH)3 còn lại = 0,7 - 0,4 = 0,3 (mol)
→ a = mAl(OH)3 còn lại = 0,3.78 = 23,4 (g)
Đáp án D