Google
Câu hỏi: Cho 7,65 gam hỗn hợp X gồm Al và Al2O3 (trong đó Al chiếm 60% khối lượng) tan hoàn toàn trong dung dịch Y gồm H2SO4 và NaNO3, thu được dung dịch Z chỉ chứa 3 muối trung hòa và m gam hỗn hợp khí T (trong T có 0,015 mol H2). Cho dung dịch BaCl2 dư vào Z đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 93,2 gam kết tủa. Còn nếu cho Z phản ứng với NaOH thì lượng NaOH phản ứng tối đa là 0,935 mol. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 2,5.
B. 3,0.
C. 1,5.
D. 1,0.
A. 2,5.
B. 3,0.
C. 1,5.
D. 1,0.
Hỗn hợp khí T chứa khí H2 nên sau phản ứng $NO_{3}^{-}$ hết.
Dung dịch Z chứa 3 muối là: A12(SO4)3, Na2SO4, (NH4)2SO4
$7,65\left\{ \begin{aligned}
& Al:4,59\to {{n}_{Al}}=0,17 \\
& A{{l}_{2}}{{O}_{3}}:0,03 \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow[NaN{{O}_{3}}]{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}\left\{ \begin{aligned}
& \left\{ \begin{aligned}
& A{{l}^{3+}}:0,23\left( BT Al \right) \\
& N{{a}^{+}} \\
& NH_{4}^{+}: \\
& SO_{4}^{2-}:0,4\left( {{n}_{BaS{{O}_{4}}}} \right) \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{BaC{{l}_{2}}}93,2gBaS{{O}_{4}}:0,4 \\
& m T\left\{ \begin{aligned}
& {{H}_{2}}:0,015 \\
& A \\
\end{aligned} \right. \\
\end{aligned} \right.$
$\to {{n}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}}=0,4\to {{n}_{{{H}^{+}}}}=0,8$
$\underset{0,23}{\mathop{A{{l}^{3+}}}} +\underset{0,92}{\mathop{4O{{H}^{-}}}} \to AlO_{2}^{-}+2{{H}_{2}}O$
$\underset{0,015}{\mathop{NH_{4}^{+}}} +\underset{\left( 0,935-0,92 \right)}{\mathop{O{{H}^{-}}}} \to N{{H}_{3}}+{{H}_{2}}O$
Bảo toàn điện tích trong dung dịch Z:
${{n}_{N{{a}^{+}}}}=0,4.2-0,23.3-0,015=0,095\to {{n}_{NaN{{O}_{3}}}}={{n}_{N{{a}^{+}}}}=0,095$
${{m}_{Z}}=0,23.27+0,095.23+0,4.96+0,015.18=47,065$ gam
BTNT N: ${{n}_{N\left( T \right)}}={{n}_{NO_{3}^{-}}}-{{n}_{NH_{4}^{+}}}=0,08$
BTBT H: $2{{n}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}}=4{{n}_{NH_{4}^{+}}}+2{{n}_{{{H}_{2}}}}+2{{n}_{{{H}_{2}}O}}\to {{n}_{{{H}_{2}}O}}=0,355$
BTKL: ${{m}_{X}}+{{m}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}}+{{m}_{NaN{{O}_{3}}}}={{m}_{Z}}+{{m}_{T}}+{{m}_{{{H}_{2}}O}}$
$\to {{m}_{T}}=1,47\left( g \right)$.
Những điều cần lưu ý:
- Sau phản ứng hỗn hợp khí T chứa khí hiđro chứng tỏ ion $NO_{3}^{-}$ đã hết.
- Dung dịch Z phản ứng tối đa với NaOH nên Al(OH)3 tan trong NaOH.
- Phản ứng có tạo muối của $NH_{4}^{+}$ và muối này cũng tác dụng với NaOH.
Dung dịch Z chứa 3 muối là: A12(SO4)3, Na2SO4, (NH4)2SO4
$7,65\left\{ \begin{aligned}
& Al:4,59\to {{n}_{Al}}=0,17 \\
& A{{l}_{2}}{{O}_{3}}:0,03 \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow[NaN{{O}_{3}}]{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}\left\{ \begin{aligned}
& \left\{ \begin{aligned}
& A{{l}^{3+}}:0,23\left( BT Al \right) \\
& N{{a}^{+}} \\
& NH_{4}^{+}: \\
& SO_{4}^{2-}:0,4\left( {{n}_{BaS{{O}_{4}}}} \right) \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{BaC{{l}_{2}}}93,2gBaS{{O}_{4}}:0,4 \\
& m T\left\{ \begin{aligned}
& {{H}_{2}}:0,015 \\
& A \\
\end{aligned} \right. \\
\end{aligned} \right.$
$\to {{n}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}}=0,4\to {{n}_{{{H}^{+}}}}=0,8$
$\underset{0,23}{\mathop{A{{l}^{3+}}}} +\underset{0,92}{\mathop{4O{{H}^{-}}}} \to AlO_{2}^{-}+2{{H}_{2}}O$
$\underset{0,015}{\mathop{NH_{4}^{+}}} +\underset{\left( 0,935-0,92 \right)}{\mathop{O{{H}^{-}}}} \to N{{H}_{3}}+{{H}_{2}}O$
Bảo toàn điện tích trong dung dịch Z:
${{n}_{N{{a}^{+}}}}=0,4.2-0,23.3-0,015=0,095\to {{n}_{NaN{{O}_{3}}}}={{n}_{N{{a}^{+}}}}=0,095$
${{m}_{Z}}=0,23.27+0,095.23+0,4.96+0,015.18=47,065$ gam
BTNT N: ${{n}_{N\left( T \right)}}={{n}_{NO_{3}^{-}}}-{{n}_{NH_{4}^{+}}}=0,08$
BTBT H: $2{{n}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}}=4{{n}_{NH_{4}^{+}}}+2{{n}_{{{H}_{2}}}}+2{{n}_{{{H}_{2}}O}}\to {{n}_{{{H}_{2}}O}}=0,355$
BTKL: ${{m}_{X}}+{{m}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}}+{{m}_{NaN{{O}_{3}}}}={{m}_{Z}}+{{m}_{T}}+{{m}_{{{H}_{2}}O}}$
$\to {{m}_{T}}=1,47\left( g \right)$.
Những điều cần lưu ý:
- Sau phản ứng hỗn hợp khí T chứa khí hiđro chứng tỏ ion $NO_{3}^{-}$ đã hết.
- Dung dịch Z phản ứng tối đa với NaOH nên Al(OH)3 tan trong NaOH.
- Phản ứng có tạo muối của $NH_{4}^{+}$ và muối này cũng tác dụng với NaOH.
Đáp án C.