Câu hỏi
Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O và BaO. Hòa tan hoàn toàn 21,9 gam X vào nước, thu được 1,12 lít khí H2 (đktc) và dung dịch Y chứa 20,52 gam Ba(OH)2. Cho Y tác dụng với 100 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,5M thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là:
- A 27,96
- B 29,52
- C 36,51
- D 1,50
Phương pháp giải:
Quy hỗn hợp X gồm có Na x mol, Ba y mol và O z mol → 23x + 137y + 16z = 21,9 (1)
Quá trình cho e:
Na → Na++ 1e
Ba → Ba2++ 2e
Quá trình nhận e:
O + 2e → O-2
2H+ + 2e → H2
Ta có: nBa = nBa(OH)2 = y = 20,52/171 = 0,12 mol (2), nH2 = 1,12: 22,4 = 0,05 mol
Áp dụng bảo toàn electron ta có: nNa+ 2.nBa = 2nO+ 2nH2 → x + 2y = 2z + 2.0,05 (3)
Giải hệ 3 PT trên ta tính được x, y, z, từ đó tính được nOH-
Al3++ 3OH- → Al(OH)3↓
Ba2++ SO42- → BaSO4
Al(OH)3+ OH- → AlO2-+ 2H2O
Sau phản ứng thu được kết tủa gồm Al(OH)3 và BaSO4
→ mkết tủa = mAl(OH)3+ mBaSO4
Lời giải chi tiết:
Quy hỗn hợp X gồm có Na x mol, Ba y mol và O z mol → 23x+ 137y + 16z = 21,9 (1)
Quá trình cho e:
Na → Na++ 1e
Ba → Ba2++ 2e
Quá trình nhận e:
O + 2e → O-2
2H++ 2e→ H2
Ta có: nBa = nBa(OH)2 = y = 20,52/171 = 0,12 mol (2), nH2 = 1,12: 22,4 = 0,05 mol
Áp dụng bảo toàn electron ta có: nNa+ 2.nBa = 2nO+ 2nH2
→ x + 2y = 2z + 2.0,05 (3)
Giải hệ 3 PT trên ta có: x = 0,14 mol; y =0,12 mol; z = 0,14 mol
Ta có nOH- = nNaOH+ 2.nBa(OH)2 = x+ 2y = 0,14+ 2.0,12 = 0,38 mol
nAl2(SO4)3 = 0,05 mol→nAl3+ = 0,1 mol; nSO4(2-) = 0,15 mol
Ta thấy: (*) = nOH-/ nAl3+ = 0,38: 0,1 =3,8 → 3 < (*)<4 →Kết tủa Al(OH)3 bị hòa tan một phần.
Al3++ 3OH- → Al(OH)3↓
Ba2++ SO42- → BaSO4
0,12 0,15 0,12 mol
Al(OH)3+ OH- → AlO2-+ 2H2O
Ta có: nAl(OH)3 = 4.nAl3+- nOH- = 4. 0,1- 0,38 = 0,02 mol
Sau phản ứng thu được kết tủa gồm Al(OH)3 : 0,02 mol và BaSO4: 0,12 mol
→ mkết tủa = mAl(OH)3+ mBaSO4 = 0,02.78 + 0,12.233 = 29,52 gam
Đáp án B