Câu hỏi
Chia dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Al2(SO4)3 và Fe2(SO4)3 thành hai phần bằng nhau. Phần thứ nhất hòa tan vừa đúng 2,56 gam bột Cu. Phần thứ hai tác dụng với 200 ml dung dịch Ba(OH)2 1M thu được 50,5 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính số mol của Al2(SO4)3 và Fe2(SO4)3 trong dung dịch X.
Phương pháp giải:
Trong mỗi phần, đặt số mol của Al2(SO4)3 và Fe2(SO4)3 lần lượt là x và y mol
Phần 1: Fe2(SO4)3 + Cu → CuSO4 + 2FeSO4 => y
Phần 2: 3Ba(OH)2 + Fe2(SO4)3 → 3BaSO4 + 2Fe(OH)3 (1)
3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 → 3BaSO4 + 2Al(OH)3 (2)
Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 → Ba(AlO2)2 + 4H2O (3)
Trường hợp 1: chỉ xảy ra phản ứng (1) và (2)
Trường hợp 2: xảy ra cả 3 phản ứng
Lời giải chi tiết:
Trong mỗi phần, đặt số mol của Al2(SO4)3 và Fe2(SO4)3 lần lượt là x và y mol
Phần 1: Fe2(SO4)3 + Cu → CuSO4 + 2FeSO4
=> nCu = 0,04 = y mol
Phần 2: 3Ba(OH)2 + Fe2(SO4)3 → 3BaSO4 + 2Fe(OH)3 (1)
0,12 0,04 0,12 0,08 mol
3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 → 3BaSO4 + 2Al(OH)3 (2)
Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 → Ba(AlO2)2 + 4H2O (3)
Trường hợp 1: chỉ xảy ra phản ứng (1) và (2)
Theo (1) có nBaSO4(1) = 0,12 mol; nFe(OH)3 = 0,08 mol => mkết tủa (1) = 0,12.233 + 0,08.107 = 36,52 gam
=> mkết tủa (2) = 50,5 – 36,52 = 13,98 (g)
= mBaSO4(2) + mAl(OH)3
= 233nBaSO4(2) + 78nAl(OH)3
= 233.\(\frac{3}{2}\)nAl(OH)3 + 78nAl(OH)3
= 427,5nAl(OH)3
=> nAl(OH)3 = 0,0327 mol => nBa(OH)2(2) = 0,049 mol
Ta có nBa(OH)2 = 0,2 mol > nBa(OH)2(1) + nBa(OH)2(2) = 0,12 + 0,049 = 0,169 mol => loại vì Ba(OH)2 dư thì xảy ra phản ứng thứ 3
Trường hợp 2: xảy ra cả 3 phản ứng
Thì nBa(OH)2(2) = 3x mol => nBaSO4 = 3x mol và nAl(OH)3 = 2x mol
nBa(OH)2(3) = 0,2 – 0,12 – 3x = 0,08 – 3x (mol) => nAl(OH)3(3) = 0,16 – 6x (mol)
=> sau phản ứng kết tủa có 0,08 mol Fe(OH)3; (0,12 + 3x) mol BaSO4; Al(OH)3 : 8x – 0,16 mol
=> mkét tủa = 0,08.107 + 233.(0,12 + 3x) + 78.(8x – 0,16) = 50,5 => x = 0,02 mol ( thỏa mãn)
=> X có 2x = 0,04 mol Al2(SO4)3 và 2y = 0,08 mol Fe2(SO4)3
Câu hỏi trước
