Câu hỏi: Hòa tan hoàn toàn 20,7 gam hỗn hợp X gồm $~Na,Ba,N{{a}_{2}}O$ và $BaO$ vào nước thu được 4 lít dung dịch Y có pH = 13 và 0,05 mol khí H2. Cho 4 lít dung dịch Y tác dụng với 100ml dung dịch chứa ${{H}_{2}}S{{O}_{4}}$ 0,3M và $A{{l}_{2}}{{\left( S{{O}_{4}} \right)}_{3}}$ 0,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 28
B. 42
C. 35
D. 26
A. 28
B. 42
C. 35
D. 26
Phương pháp:
*Quy đổi hỗn hợp thành: Na (x mol), Ba (y mol) và O (z mol)
+mX → (1)
+ Dung dịch thu được gồm: $N{{a}^{+}}$ (x mol); $B{{a}^{2+}}$ (y mol) và $O{{H}^{-}}$
BTĐT → nOH-= nNa+ + 2nBa2+ → (2)
+BTe: nNa + 2nBa= 2no + 2nH2 → (3)
Giải hệ thu được x, y, z. Sau đó tính toán theo PTHH để xác định được khối lượng kết tủa thu được sau khi cho dung dịch Y phản ứng với hỗn hợp H2SO4 và Al2(SO4)3
Hướng dẫn giải:
*Quy đổi hỗn hợp thành: Na (x mol), Ba (y mol) và 0 (z mol)
+ mX = 23x + 137y + 162 = 20,7 (1)
+ Dung dịch thu được gồm: $N{{a}^{+}}$ (x mol); $B{{a}^{2+}}$ (y mol) và OH
pH = 13 → POH = 14 - 13 = 1 → $\left[ O{{H}^{-}} \right]$ = 10-1 = 0,1M → nOH-= 0,1.4 = 0,4 mol
BTĐT → $NO{{H}_{-}}$ $={{n}_{Na}}+{{2}_{nBa2}}+\to x+2y=0,4\left( mol \right)\left( 2 \right)$
BTe: ${{n}_{Na}}+2{{n}_{Ba}}=2{{n}_{O}}+2{{n}_{H2}}\to X+2y=2z+2.0,05\left( 3 \right)$
Giải hệ (1) (2) (3) thu được x= 0,2; y= 0,1; z = 0,15
*Cho Y {Na+ (0,2); Ba2+ (0,1); OH- (0,4)} tác dụng với hỗn hợp H2SO4 (0,03 mol) và Al2(SO4)3 (0,05mol):
nH+ = 2nH2SO4 = 0,06 mol;
nA13+ = 2nAl2(SO4)3 = 0,1 mol;
nSO42- = nH2SO4 + 3nA12(SO4)3 = 0,18 mol
PTHH:
H + OH → H2O
0,06 → 0,06 dư 0,34
$A{{1}^{3+}}+3O{{H}^{-}}\to Al{{\left( OH \right)}_{3}}$
0,1 + 0,3 dư 0,04 → 0,1
$Al{{\left( OH \right)}_{3}}+O{{H}^{-}}\to A1O_{2}^{-}+2{{H}_{2}}O$
0,04 còn 0,06 ← 0,04
$B{{a}^{2+}}+SO_{4}^{2-}\to BaS{{O}_{4}}0,10,10,1$
Vậy kết tủa gồm Al(OH)3 (0,06 mol) và BaSO4 (0,1 mol)
→m kết tủa = 0,06.78 + 0,1.233 = 27,98 gam gần nhất với 28 gam
*Quy đổi hỗn hợp thành: Na (x mol), Ba (y mol) và O (z mol)
+mX → (1)
+ Dung dịch thu được gồm: $N{{a}^{+}}$ (x mol); $B{{a}^{2+}}$ (y mol) và $O{{H}^{-}}$
BTĐT → nOH-= nNa+ + 2nBa2+ → (2)
+BTe: nNa + 2nBa= 2no + 2nH2 → (3)
Giải hệ thu được x, y, z. Sau đó tính toán theo PTHH để xác định được khối lượng kết tủa thu được sau khi cho dung dịch Y phản ứng với hỗn hợp H2SO4 và Al2(SO4)3
Hướng dẫn giải:
*Quy đổi hỗn hợp thành: Na (x mol), Ba (y mol) và 0 (z mol)
+ mX = 23x + 137y + 162 = 20,7 (1)
+ Dung dịch thu được gồm: $N{{a}^{+}}$ (x mol); $B{{a}^{2+}}$ (y mol) và OH
pH = 13 → POH = 14 - 13 = 1 → $\left[ O{{H}^{-}} \right]$ = 10-1 = 0,1M → nOH-= 0,1.4 = 0,4 mol
BTĐT → $NO{{H}_{-}}$ $={{n}_{Na}}+{{2}_{nBa2}}+\to x+2y=0,4\left( mol \right)\left( 2 \right)$
BTe: ${{n}_{Na}}+2{{n}_{Ba}}=2{{n}_{O}}+2{{n}_{H2}}\to X+2y=2z+2.0,05\left( 3 \right)$
Giải hệ (1) (2) (3) thu được x= 0,2; y= 0,1; z = 0,15
*Cho Y {Na+ (0,2); Ba2+ (0,1); OH- (0,4)} tác dụng với hỗn hợp H2SO4 (0,03 mol) và Al2(SO4)3 (0,05mol):
nH+ = 2nH2SO4 = 0,06 mol;
nA13+ = 2nAl2(SO4)3 = 0,1 mol;
nSO42- = nH2SO4 + 3nA12(SO4)3 = 0,18 mol
PTHH:
H + OH → H2O
0,06 → 0,06 dư 0,34
$A{{1}^{3+}}+3O{{H}^{-}}\to Al{{\left( OH \right)}_{3}}$
0,1 + 0,3 dư 0,04 → 0,1
$Al{{\left( OH \right)}_{3}}+O{{H}^{-}}\to A1O_{2}^{-}+2{{H}_{2}}O$
0,04 còn 0,06 ← 0,04
$B{{a}^{2+}}+SO_{4}^{2-}\to BaS{{O}_{4}}0,10,10,1$
Vậy kết tủa gồm Al(OH)3 (0,06 mol) và BaSO4 (0,1 mol)
→m kết tủa = 0,06.78 + 0,1.233 = 27,98 gam gần nhất với 28 gam
Đáp án A.