Hòa tan hết 15,08 gam Ba và Na vào 100 ml dung dịch X gồm Al(NO3)3 3a M và Al2(SO4)32a M thu được dung dịch có khối lượng giảm 0,72 gam so với X và thoát ra 0,13 mol H2. Giá trị của a là
A. 0,20
B. 0,05
C. 0,15
D. 0,10
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án D
n H 2 = 0 , 13 m o l → n O H - = 0 , 26 m o l = 2 n B a + n N a
Đồng thời ta cũng giải được số mol Ba, Na lần lượt là 0,1 và 0,06 mol.
Ta có: m k ế t t ủ a = 0 , 72 + 15 , 08 - 0 , 13 . 2 = 15 , 54 g a m
Trong X chứa 0,3a mol Al(NO3)3 và 0,2a mol Al2(SO4)3.
Giả sử số mol SO42- lớn hơn số mol Ba2+ → 0 , 6 a > 0 , 1 → a > 0 , 167
Vậy kết tủa chứa BaSO4 0,1 mol.
→ m A l ( O H ) 3 = 4 n A l 3 + - n O H - = 4 . 0 , 7 a - 0 , 26 = 2 , 8 a - 0 , 26 → 233 . 0 , 6 a + 78 ( 2 , 8 a - 0 , 26 ) = 15 , 54 → a = 0 , 1
nHCl = 0,1. 0,8 = 0,08 (mol) ; nAl2(SO4)3 = 0,1.0,5 = 0,05 (mol) => nAl3+ = 0,1 (mol); nSO42- = 0,15 (mol)
Gọi số mol Ba là x (mol)
Ba + 2HCl → BaCl2 + H2↑
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑
3BaCl2 + Al2(SO4)3 → 3BaSO4 ↓+ 2AlCl3
3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 → BaSO4↓ + 2Al(OH)3↓
Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 → Ba(AlO2)2 + 4H2O
Vì dd X + HCl sinh ra 0,78 gam kết tủa Al(OH)3 : 0,1 (mol) nên trong dung dịch X chắc chắn có chứa Ba(AlO2)2 => lượng OH- sinh ra đã hòa tan 1 phần lượng kết tủa Al(OH)3
Ba + 2H+ → Ba2+ + H2↑
0,04 ← 0,08 (mol)
Ba + 2H2O → Ba2+ + 2OH- + H2↑
(x – 0,04 ) → (2x – 0,08) (mol)
Ba2+ + SO42- → BaSO4
3OH- + Al3+ → Al(OH)3↓
OH- + Al(OH)3 → AlO2- + 2H2O
Vì Al(OH)3 bị hòa tan 1 phần
=> nOH - > 3nAl3+
=> 2x – 0,08 > 3. 0,1
=> x > 0,19
=> nBa2+ > 0,19 (mol) => SO42- bị kết tủa hết => nBaSO4 = nSO42- = 0,15 (mol)
Mặt khác: nOH- = 4nAl3+ - nAl(OH)3 còn lại => nAl(OH)3 còn lại = 0,48 – 2x (mol)
=> nAl(OH)3 còn lại = 0,32 – 2x (mol)
mdd giảm = mBaSO4 + mAl(OH)3 còn lại + mH2 - mBa
=> 0,15.233 + (0,48 – 2x).78 + 2x - 137x = 14,19
=> 291x = 58,2
=> x = 0,2 (mol)
=> mBa = 0,2. 137 = 27,4 (g)
Vậy dung dịch X chứa:
+ V ml HCl 1M→ Al(OH)3: 0,01 (mol)
TH1: AlO2- dư, H+ hết
AlO2- + H+ + H2O → Al(OH)3↓
=> nH+ = nAl(OH)3 = 0,01 (mol) => VHCl = n: CM = 0,01 (lít) = 10 (ml)
TH2: AlO2- , H+ đều phản ứng hết, kết tủa sinh ra bị hòa tan 1 phần
AlO2- + H+ + H2O → Al(OH)3↓
0,02 → 0,02 → 0,02 (mol)
H+ + Al(OH)3 → Al3+ + 2H2O
0,01← (0,02 – 0,01) (mol)
=> nH+ = 0,02 + 0,01 = 0,03 (mol) => VHCl = n : CM = 0,03 (lít) = 30 (ml)
nHCl = 0,1. 0,8 = 0,08 (mol) ; nAl2(SO4)3 = 0,1.0,5 = 0,05 (mol) => nAl3+ = 0,1 (mol); nSO42- = 0,15 (mol)
Gọi số mol Ba là x (mol)
Ba + 2HCl → BaCl2 + H2↑
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑
3BaCl2 + Al2(SO4)3 → 3BaSO4 ↓+ 2AlCl3
3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 → BaSO4↓ + 2Al(OH)3↓
Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 → Ba(AlO2)2 + 4H2O
Vì dd X + HCl sinh ra 0,78 gam kết tủa Al(OH)3 : 0,1 (mol) nên trong dung dịch X chắc chắn có chứa Ba(AlO2)2 => lượng OH- sinh ra đã hòa tan 1 phần lượng kết tủa Al(OH)3
Ba + 2H+ → Ba2+ + H2↑
0,04 ← 0,08 (mol)
Ba + 2H2O → Ba2+ + 2OH- + H2↑
(x – 0,04 ) → (2x – 0,08) (mol)
Ba2+ + SO42- → BaSO4
3OH- + Al3+ → Al(OH)3↓
OH- + Al(OH)3 → AlO2- + 2H2O
Vì Al(OH)3 bị hòa tan 1 phần
=> nOH - > 3nAl3+
=> 2x – 0,08 > 3. 0,1
=> x > 0,19
=> nBa2+ > 0,19 (mol) => SO42- bị kết tủa hết => nBaSO4 = nSO42- = 0,15 (mol)
Mặt khác: nOH- = 4nAl3+ - nAl(OH)3 còn lại => nAl(OH)3 còn lại = 0,48 – 2x (mol)
=> nAl(OH)3 còn lại = 0,32 – 2x (mol)
mdd giảm = mBaSO4 + mAl(OH)3 còn lại + mH2 - mBa
=> 0,15.233 + (0,48 – 2x).78 + 2x - 137x = 14,19
=> 291x = 58,2
=> x = 0,2 (mol)
=> mBa = 0,2. 137 = 27,4 (g)
Vậy dung dịch X chứa:
+ V ml HCl 1M→ Al(OH)3: 0,01 (mol)
TH1: AlO2- dư, H+ hết
AlO2- + H+ + H2O → Al(OH)3↓
=> nH+ = nAl(OH)3 = 0,01 (mol) => VHCl = n: CM = 0,01 (lít) = 10 (ml)
TH2: AlO2- , H+ đều phản ứng hết, kết tủa sinh ra bị hòa tan 1 phần
AlO2- + H+ + H2O → Al(OH)3↓
0,02 → 0,02 → 0,02 (mol)
H+ + Al(OH)3 → Al3+ + 2H2O
0,01← (0,02 – 0,01) (mol)
=> nH+ = 0,02 + 0,01 = 0,03 (mol) => VHCl = n : CM = 0,03 (lít) = 30 (ml)
Đáp án D
n H 2 = 0 , 13 m o l → n O H - = 0 , 26 m o l = 2 n B a + n N a
Đồng thời ta cũng giải được số mol Ba, Na lần lượt là 0,1 và 0,06 mol.
Ta có: m k e t t u a = 0 , 72 + 15 , 08 - 0 , 13 . 2 = 15 , 54 g a m
Trong X chứa 0,3a mol Al(NO3)3 và 0,2a mol Al2(SO4)3.
Giả sử số mol SO42- lớn hơn số mol Ba2+
suy ra
vậy kết tủa chứa BaSO4 0,1 mol.
→ m A l ( O H ) 3 < 0 vô lý
Vậy số mol SO42- nhỏ hơn số mol Ba2+ vậy kết tủa chứa 0,6a mol BaSO4
Số mol Al(OH)3 tối đa có thể tạo ra là 0,7a mol
→ n O H - k t m a x = 2 , 1 a < 0 , 2333
do vậy kết tủa có bị hòa tan một phần
→ n A l ( O H ) 3 = 4 n A l 3 + - n O H - = 2 , 8 a - 0 , 26
→ a = 1