Google
Câu hỏi: Cho 0,85 lít dung dịch NaOH 1M vào dung dịch chứa 0,1 mol $A{{l}_{2}}{{\left( S{{O}_{4}} \right)}_{3}}$ và 0,1 mol ${{H}_{2}}S{{O}_{4}}$ đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 11,7.
B. 3,9.
C. 7,8.
D. 15,6.
A. 11,7.
B. 3,9.
C. 7,8.
D. 15,6.
Phương pháp:
Thứ tự phản ứng khi cho $O{{H}^{-}}$ vào $\left\{ {{H}^{+}},A{{l}^{3+}} \right\}$ là:
(1 $\left( 1 \right){{H}^{+}}+O{{H}^{-}}\to {{H}_{2}}\text{O}$
$\left( 2 \right)A{{l}^{3+}}+3O{{H}^{-}}\to Al{{\left( OH \right)}_{3}}$
$~\left( 3 \right)Al{{\left( OH \right)}_{3}}+O{{H}^{-}}\to A1{{O}_{2}}^{-}+2{{H}_{2}}O$
- Tính được lượng OH còn lại sau phản ứng (1): ${{n}_{O{{H}^{-}}conlai}}={{n}_{O{{H}^{-}}}}-{{n}_{{{H}^{+}}}}$ ${{n}_{O{{H}^{-}}conlai}}={{n}_{O{{H}^{-}}}}-{{n}_{{{H}^{+}}}}$
- Tính tỉ lệ: $\left( * \right)=\dfrac{{{n}_{O{{H}^{-}}}}-{{n}_{{{H}^{+}}}}}{{{n}_{A{{l}^{3+}}}}}$
+ Nếu $\left( * \right)\le 3$ thì $A{{l}^{3+}}$ dư hoặc vừa đủ, lúc này $Al{{\left( OH \right)}_{3}}$ chưa bị tan; (1) kết thúc, (2) đang xảy ra
Khi đó: ${{n}_{O{{H}^{-}}}}={{n}_{{{H}^{+}}}}+3{{n}_{Al{{\left( OH \right)}_{3}}}}$
+ Nếu 3 < (*)< 4 thì kết tủa tan 1 phần; (1) (2) đã kết thúc, (3) đang xảy ra
Phản ứng (1): ${{n}_{O{{H}^{-}}}}\left( 1 \right)={{n}_{{{H}^{+}}}}$
Phản ứng (2): ${{n}_{O{{H}^{-}}}}\left( 2 \right)=3{{n}_{A{{l}^{3+~}}}}$
Phản ứng (3): ${{n}_{O{{H}^{-}}}}\left( 3 \right)={{n}_{Al{{\left( OH \right)}_{3}}bi\tan }}={{n}_{A{{l}_{3}}}}-{{n}_{Al{{\left( OH \right)}_{3}}}}~$
Vậy ta có:
$\sum{{{\mathbf{n}}_{O{{H}^{-}}}}}={{\mathbf{n}}_{\mathbf{H}+}}+\mathbf{3}{{\mathbf{n}}_{\mathbf{A}{{l}^{3+}}}}+{{n}_{_{\mathbf{A}{{l}^{3+}}}}}-{{\text{n}}_{\mathbf{AI}{{\left( \mathbf{OH} \right)}_{3}}}}={{\mathbf{n}}_{\mathbf{H}+}}+\mathbf{4}{{\mathbf{n}}_{\mathbf{A}{{l}^{3+}}}}-{{\mathbf{n}}_{\mathbf{Al}{{\left( OH \right)}_{3}}}}$
+ Nếu (*)> 4 thì kết tủa tan hoàn toàn
Hướng dẫn giải:
Ta có: ${{n}_{OH-}}={{n}_{NaOH}}$ = 0,85 mol; ${{n}_{Al3+}}=2.{{n}_{A{{l}_{2}}{{\left( SO4 \right)}_{4}}}}$ = 0,2 mol; ${{n}_{H+}}=2.{{n}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}}$ = 0,2 mol
Thứ tự phản ứng khi cho $O{{H}^{-}}$ vào $\left\{ {{H}^{+}},A{{l}^{3+}} \right\}$ là:
(1) ${{H}^{+}}+O{{H}^{-}}\to {{H}_{2}}O$
0,2 0,2 mol
Lượng $O{{H}^{-}}$ còn lại sau phản ứng (1): ${{n}_{O{{H}^{-}}conlai}}={{n}_{O{{H}^{-}}}}-{{n}_{{{H}^{+}}}}$ =0,85–0,2=0,65(mol)
Xét tỉ lệ (*)= 0,65 : 0,2 = 3,25 $\to $ 3< (*)<4 → Kết tủa tan 1 phần; (1) (2) đã kết thúc, (3) đang xảy ra
Áp dụng công thức tính nhanh (xem cách chứng minh ở mục phương pháp):
${{\mathbf{n}}_{OH-}}={{\mathbf{n}}_{\mathbf{H}+}}+\mathbf{4}{{\mathbf{n}}_{\mathbf{A}l\mathbf{3}+}}-{{n}_{\mathbf{AI}{{\left( \mathbf{OH} \right)}_{3}}~}}$
→0,85 = 0,2 + 4.0,2 - ${{n}_{AI{{\left( OH \right)}_{3}}~}}$
→ ${{n}_{AI{{\left( OH \right)}_{3}}~}}$ = 0,15 mol
→ ${{m}_{kettua}}$ = 0,15.78 = 11,7 (g)
Thứ tự phản ứng khi cho $O{{H}^{-}}$ vào $\left\{ {{H}^{+}},A{{l}^{3+}} \right\}$ là:
(1 $\left( 1 \right){{H}^{+}}+O{{H}^{-}}\to {{H}_{2}}\text{O}$
$\left( 2 \right)A{{l}^{3+}}+3O{{H}^{-}}\to Al{{\left( OH \right)}_{3}}$
$~\left( 3 \right)Al{{\left( OH \right)}_{3}}+O{{H}^{-}}\to A1{{O}_{2}}^{-}+2{{H}_{2}}O$
- Tính được lượng OH còn lại sau phản ứng (1): ${{n}_{O{{H}^{-}}conlai}}={{n}_{O{{H}^{-}}}}-{{n}_{{{H}^{+}}}}$ ${{n}_{O{{H}^{-}}conlai}}={{n}_{O{{H}^{-}}}}-{{n}_{{{H}^{+}}}}$
- Tính tỉ lệ: $\left( * \right)=\dfrac{{{n}_{O{{H}^{-}}}}-{{n}_{{{H}^{+}}}}}{{{n}_{A{{l}^{3+}}}}}$
+ Nếu $\left( * \right)\le 3$ thì $A{{l}^{3+}}$ dư hoặc vừa đủ, lúc này $Al{{\left( OH \right)}_{3}}$ chưa bị tan; (1) kết thúc, (2) đang xảy ra
Khi đó: ${{n}_{O{{H}^{-}}}}={{n}_{{{H}^{+}}}}+3{{n}_{Al{{\left( OH \right)}_{3}}}}$
+ Nếu 3 < (*)< 4 thì kết tủa tan 1 phần; (1) (2) đã kết thúc, (3) đang xảy ra
Phản ứng (1): ${{n}_{O{{H}^{-}}}}\left( 1 \right)={{n}_{{{H}^{+}}}}$
Phản ứng (2): ${{n}_{O{{H}^{-}}}}\left( 2 \right)=3{{n}_{A{{l}^{3+~}}}}$
Phản ứng (3): ${{n}_{O{{H}^{-}}}}\left( 3 \right)={{n}_{Al{{\left( OH \right)}_{3}}bi\tan }}={{n}_{A{{l}_{3}}}}-{{n}_{Al{{\left( OH \right)}_{3}}}}~$
Vậy ta có:
$\sum{{{\mathbf{n}}_{O{{H}^{-}}}}}={{\mathbf{n}}_{\mathbf{H}+}}+\mathbf{3}{{\mathbf{n}}_{\mathbf{A}{{l}^{3+}}}}+{{n}_{_{\mathbf{A}{{l}^{3+}}}}}-{{\text{n}}_{\mathbf{AI}{{\left( \mathbf{OH} \right)}_{3}}}}={{\mathbf{n}}_{\mathbf{H}+}}+\mathbf{4}{{\mathbf{n}}_{\mathbf{A}{{l}^{3+}}}}-{{\mathbf{n}}_{\mathbf{Al}{{\left( OH \right)}_{3}}}}$
+ Nếu (*)> 4 thì kết tủa tan hoàn toàn
Hướng dẫn giải:
Ta có: ${{n}_{OH-}}={{n}_{NaOH}}$ = 0,85 mol; ${{n}_{Al3+}}=2.{{n}_{A{{l}_{2}}{{\left( SO4 \right)}_{4}}}}$ = 0,2 mol; ${{n}_{H+}}=2.{{n}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}}$ = 0,2 mol
Thứ tự phản ứng khi cho $O{{H}^{-}}$ vào $\left\{ {{H}^{+}},A{{l}^{3+}} \right\}$ là:
(1) ${{H}^{+}}+O{{H}^{-}}\to {{H}_{2}}O$
0,2 0,2 mol
Lượng $O{{H}^{-}}$ còn lại sau phản ứng (1): ${{n}_{O{{H}^{-}}conlai}}={{n}_{O{{H}^{-}}}}-{{n}_{{{H}^{+}}}}$ =0,85–0,2=0,65(mol)
Xét tỉ lệ (*)= 0,65 : 0,2 = 3,25 $\to $ 3< (*)<4 → Kết tủa tan 1 phần; (1) (2) đã kết thúc, (3) đang xảy ra
Áp dụng công thức tính nhanh (xem cách chứng minh ở mục phương pháp):
${{\mathbf{n}}_{OH-}}={{\mathbf{n}}_{\mathbf{H}+}}+\mathbf{4}{{\mathbf{n}}_{\mathbf{A}l\mathbf{3}+}}-{{n}_{\mathbf{AI}{{\left( \mathbf{OH} \right)}_{3}}~}}$
→0,85 = 0,2 + 4.0,2 - ${{n}_{AI{{\left( OH \right)}_{3}}~}}$
→ ${{n}_{AI{{\left( OH \right)}_{3}}~}}$ = 0,15 mol
→ ${{m}_{kettua}}$ = 0,15.78 = 11,7 (g)
Đáp án A.