Cho 9,52 gam hỗn hợp X gồm Na, K, Ca, Ba và Al (trong đó Al chiếm 22,689% về khối lượng) tan hết vào nước, thu được dung dịch Y và 5,376 lít H2 (đktc). Cho 0,36 lít dung dịch HCl 1M vào dung dịch Y. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
`n_{Al}=(22,689%.9,52)/(27)\approx 0,08(mol)`
`n_{H_2}=(5,376)/(22,4)=0,24(mol)`
Đặt `n_{Na}=a(mol); n_{K}=b(mol); n_{Ca}=c(mol); n_{Ba}=d(mol)`
Xét sự thay đổi electron:
`Na^{0}->Na^{+1}+1e`
`K^{0}->K^{+1}+1e`
`Ca->Ca^{+2}+2e`
`Ba^{0}->Ba^{+2}+2e`
`Al^{0}->Al^{+3}+3e`
`H_2^{+1}+2e->H_2^{0}`
`@` Bảo toàn electron: `n_{Na}+n_{K}+2n_{Ca}+2n_{Ba}+3n_{Al}=2n_{H_2}`
`=>a+b+2c+2d+3.0,08=2.0,24`
`<=>a+b+2c+2d=0,24(1)`
Bảo toàn nguyên tố `Na, K, Ca, Ba,Al:`
`n_{Na^{+}(Y)}=n_{Na(X)}=a(mol)`
`n_{K^{+}(Y)}=n_{K(X)}=b(mol)`
`n_{Ca^{2+}(Y)}=n_{Ca(X)}=c(mol)`
`n_{Ba^{2+}(Y)}=n_{Ba(X)}=d(mol)`
`n_{AlO_2^{-}(Y)}=n_{Al(X)}=0,08(mol)`
Giả sử dung dịch Y không có ion `OH^{-}`
Bảo toàn điện tích trong dd Y:
`1.n_{Na^{+}}+1.n_{K^{+}}+2.n_{Ca^{2+}}+2.n_{Ba^{2+}}=1.n_{AlO_2^{-}}`
`->a+b+2c+2d=0,08` Khác phương trình `(1)`
Vậy dung dịch còn chứa ion `OH^{-}:x(mol)`
BTĐT trong dd Y ta lại có: `a+b+2c+2d=0,08+x` `(2)`
Từ `(1)` và `(2)` Suy ra: `0,24=0,08+x` `=>x=0,16(mol)`
`n_{HCl}=0,36.1=0,36(mol)=n_{H^{+}}`
`OH^{-}+H^{+}->H_2O`
`0,16` `->0,16(mol)`
`n_{H^{+} (còn lại)}=0,36-0,16=0,2(mol)`
`AlO_2^{-}+H^{+}+H_2O->Al(OH)_3`
`0,08` `->0,08` `->0,08` `->0,08(mol)`
`n_{H^{+}(Còn lại)}=0,2-0,08=0,12(mol)`
`3H^{+}+Al(OH)_3->Al^{3+}+3H_2O`
`0,12` `->0,04(mol)` (Do Al(OH)3 dư nên tính theo H+)
`->n_{Al(OH)_3 (còn lại)}=0,08-0,04=0,04(mol)`
`m=0,04.78=3,12(g)`
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Gọi kim loại tương đương `Na;K` là `R (` hoá trị `I )`
Gọi kim loại tương đương `Ca;Ba` là `R' (` hoá trị `II )`
Gọi `n_(RAlO_2) = x ; n_(R'(AlO_2)_2) = y ; n_(ROH) = z ; n_(R'(OH)_2) = t ( mol )`
`n_(Al) = (9,52.22,689%)/(27) = 0,08 ( mol )`
`n_(H_2) = (5,376)/(22,4) = 0,24 ( mol )`
`n_(HCl) = 0,36 . 1= 0,36 ( mol )`
`-` Thí nghiệm `1 :`
Bảo toàn `Al : x + 2y = 0,08 ( mol )`
$\rm 2R + 2H_2O + 2ROH + H_2↑$
$\rm R' + 2H_2O → R'(OH)_2 + H_2↑$
$\rm ROH + Al + H_2O → RAlO_2 + \dfrac{3}2H_2↑$
$\rm R'(OH)_2 + 2Al + 2H_2O → R'(AlO_2)_2 + 3H_2↑$
Theo phương trình `-> n_(H_2) = 2x + 4y + 0,5z + t = 0,24`
`-> z + 2t = 0,16 ( mol )`
`-` Thí nghiệm `2 :`
$\rm ROH + HCl → RCl + H_2O$
$\rm R'(OH)_2 + 2HCl → R'Cl_2 + 2H_2O$
`n_(HCl)(`pư`) = z + 2t = 0,16 ( mol )`
`n_(HCl)(`dư`) = 0,36 - 0,16 = 0,2 ( mol )`
$\rm RAlO_2 + HCl + H_2O → RCl + Al(OH)_3↓$
$\rm R'(AlO_2)_2 + 2HCl + 2H_2O → R'Cl_2 + 2Al(OH)_3↓$
`n_(HCl)(`pư`) = x + 2y = 0,08 ( mol )`
`n_(HCl)(`dư`) = 0,2 - 0,08 = 0,12 ( mol )`
`n_(Al(OH)_3) = n_(HCl) = 0,08 ( mol )`
$\rm Al(OH)_3 + 3HCl → AlCl_3 + 3H_2O$
Dễ thấy `HCl` hết `-> n_(Al(OH)_3)(`dư`) ``= 0,08 - (0,12)/3 = 0,04 ( mol )`
`m = m_(Al(OH)_3)(`dư`) = 0,04 . 78 = 3,12 ( g )`
Hóa học là ngành nghiên cứu về thành phần, cấu trúc, tính chất, và sự thay đổi của vật chất. Hóa học nói về các nguyên tố, hợp chất, nguyên tử, phân tử, và các phản ứng hóa học xảy ra giữa những thành phần đó. Hóa học đôi khi được gọi là "khoa học trung tâm" vì nó là cầu nối các ngành khoa học tự nhiên khác như vật lý học, địa chất học và sinh học. Hãy đam mê và khám phá thế giới của các chất hóa học và phản ứng!
Lớp 9 - Là năm cuối ở cấp trung học cơ sở, chúng ta sắp phải bước vào một kỳ thi căng thẳng và sắp chia tay bạn bè, thầy cô. Áp lực từ kỳ vọng của phụ huynh và tương lai lên cấp 3 thật là lớn, nhưng hãy tin vào bản thân và giữ vững sự tự tin!
Copyright © 2021 HOCTAPSGK