Câu hỏi: Hỗn hợp X gồm Al, Ba, Na và K. Hoà tan hoàn toàn m gam X vào nước dư, thu được dung dịch Y và 0,0405 mol khí H2. Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,018 mol H2SO4 và 0,03 mol HCl vào Y, thu được 1,089 gam hỗn hợp kết tủa và dung dịch Z chỉ chứa 3,335 gam hỗn hợp các muối clorua và muối sunfat trung hoà. Phần trăm khối lượng của kim loại Ba trong X là
A. 42,33%.
B. 37,78%.
C. 29,87%.
D. 33,12%.
A. 42,33%.
B. 37,78%.
C. 29,87%.
D. 33,12%.
Xét phản ứng X + H2O: Bảo toàn electron: ${{n}_{Na}}+{{n}_{K}}+2{{n}_{Ba}}+3{{n}_{Al}}=2{{n}_{{{H}_{2}}}}=0,081 mol$
Xét phản ứng Y + HCl, H2SO4:
Gội số mol của Al(OH)3 là a mol.
Ta có: ${{m}_{muoi}}+{{m}_{ket. tua}}=1,089+3,335=4,424 gam$
Mặt khác: ${{m}_{ket .tua}}+{{m}_{muoi}}={{m}_{X}}+{{m}_{C{{l}^{-}}}}+{{m}_{SO_{4}^{2-}}}+{{m}_{O{{H}^{-}}}}$
$\to 4,424=m+0,018.96+0,03.35,5+17.3a\to m+51a=1,631 (1)$
Trong muối và kết tủa chứa: $N{{a}^{+}},B{{a}^{2+}},{{K}^{+}},A{{l}^{3+}},O{{H}^{-}},C{{l}^{-}},SO_{4}^{2-}$
Trong muối và kết tủa đều trung hoà về điện Bảo toàn điện tích:
${{n}_{O{{H}^{-}}}}+{{n}_{C{{l}^{-}}}}+2{{n}_{SO_{4}^{2-}}}={{n}_{N{{a}^{+}}}}+2{{n}_{B{{a}^{2+}}}}+{{n}_{{{K}^{+}}}}+3{{n}_{A{{l}^{3+}}}}=0,081$
$\to 3a+0,03+0,018.2=0,081\to a=0,005 mol$
Theo (1) $m=1,376 gam$
Ta có: ${{m}_{BaS{{O}_{4}}}}={{m}_{ket .tua}}-{{m}_{Al{{(OH)}_{3}}}}=1,089-0,005.78=0,699 mol\to {{n}_{BaS{{O}_{4}}}}={{n}_{Ba}}={{3.10}^{-3}} mol$
$\%{{m}_{Ba}}=\dfrac{{{3.10}^{-3}}.137}{1,376}.100\%=29,87\%$
Xét phản ứng Y + HCl, H2SO4:
Gội số mol của Al(OH)3 là a mol.
Ta có: ${{m}_{muoi}}+{{m}_{ket. tua}}=1,089+3,335=4,424 gam$
Mặt khác: ${{m}_{ket .tua}}+{{m}_{muoi}}={{m}_{X}}+{{m}_{C{{l}^{-}}}}+{{m}_{SO_{4}^{2-}}}+{{m}_{O{{H}^{-}}}}$
$\to 4,424=m+0,018.96+0,03.35,5+17.3a\to m+51a=1,631 (1)$
Trong muối và kết tủa chứa: $N{{a}^{+}},B{{a}^{2+}},{{K}^{+}},A{{l}^{3+}},O{{H}^{-}},C{{l}^{-}},SO_{4}^{2-}$
Trong muối và kết tủa đều trung hoà về điện Bảo toàn điện tích:
${{n}_{O{{H}^{-}}}}+{{n}_{C{{l}^{-}}}}+2{{n}_{SO_{4}^{2-}}}={{n}_{N{{a}^{+}}}}+2{{n}_{B{{a}^{2+}}}}+{{n}_{{{K}^{+}}}}+3{{n}_{A{{l}^{3+}}}}=0,081$
$\to 3a+0,03+0,018.2=0,081\to a=0,005 mol$
Theo (1) $m=1,376 gam$
Ta có: ${{m}_{BaS{{O}_{4}}}}={{m}_{ket .tua}}-{{m}_{Al{{(OH)}_{3}}}}=1,089-0,005.78=0,699 mol\to {{n}_{BaS{{O}_{4}}}}={{n}_{Ba}}={{3.10}^{-3}} mol$
$\%{{m}_{Ba}}=\dfrac{{{3.10}^{-3}}.137}{1,376}.100\%=29,87\%$
Đáp án C.