Bài 18. Nhôm

a, PT: \(2Na+2H_2O\rightarrow2NaOH+H_2\)

\(Ca+2H_2O\rightarrow Ca\left(OH\right)_2+H_2\)

Gọi: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Na}=x\left(mol\right)\\n_{Ca}=y\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

⇒ 23x + 40y = 16,6 (1)

Ta có: \(n_{H_2}=\dfrac{8,96}{22,4}=0,4\left(mol\right)\)

Theo PT: \(n_{H_2}=\dfrac{1}{2}n_{Na}+n_{Ca}=\dfrac{1}{2}x+y=0,4\left(2\right)\)

Từ (1) và (2) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,2\left(mol\right)\\y=0,3\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{Na}=0,2.23=4,6\left(g\right)\\m_{Ca}=0,3.40=12\left(g\right)\end{matrix}\right.\)

b, Theo PT: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{NaOH}=n_{Na}=0,2\left(mol\right)\\n_{Ca\left(OH\right)_2}=n_{Ca}=0,3\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{NaOH}=0,2.40=8\left(g\right)\\m_{Ca\left(OH\right)_2}=0,3.74=22,2\left(g\right)\end{matrix}\right.\)

\(n_{Al}=\dfrac{5,4}{27}=0,2\left(mol\right)\) ; \(n_{H_2SO_4}=0,5.0,1=0,05\left(mol\right)\)

\(2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\uparrow\)

0,2    <     0,05                              ( mol )

                0,05           1/60                    0,05    ( mol )

\(V_{H_2}=0,05.22,4=1,12\left(l\right)\)

\(C_{M_{Al_2\left(SO_4\right)_3}}=\dfrac{\dfrac{1}{60}}{0,1}=0,17\left(M\right)\)

`->` Chọn `A`

\(2Al_2O_3\xrightarrow[Criolit]{đpnc}4Al+3O_2\)

\(2Al+3S\xrightarrow[]{t^o}Al_2S_3\)

`2Al + 6HCl -> 2AlCl_3 + 3H_2`

`AlCl_3 + 3KOH -> Al(OH)_3 + 3KCl`

\(4Al+3O_2\xrightarrow[]{t^o}2Al_2O_3\)

`Al_2O_3 + 3H_2SO_4 -> Al_2(SO_4)_3 + 3H_2O`

`Al_2(SO_4)_3 + 3BaCl_2 -> 2AlCl_3 + 3BaSO_4`

$n_O = \dfrac{86,3.19,47\%}{16} = 1,05(mol)$

Coi hỗn hợp gồm $Na(a\ mol) , Al(b\ mol)$ và O(1,05 mol)

Ta có : 

$23a + 27b + 1,05.16 = 86,3(1)$

Bảo toàn electron : $n_{Na} + 3n_{Al} = 2n_O + 2n_{H_2}$
$\Rightarrow a + 3b = 1,05.2 + 0,6.2(2)$

Từ (1)(2) suy ra $a = \dfrac{199}{70} ; b = \dfrac{16}{105}$

Suy ra Y gồm : 

$AlO_2^- : \dfrac{16}{105}(mol)$

$Na^+ : \dfrac{199}{70}(mol)$

$OH^- : \dfrac{199}{70} - \dfrac{16}{105} = \dfrac{113}{42}(mol)$

$n_{Al(OH)_3} = \dfrac{46,8}{78} = 0,6(mol)$

Suy ra : 

$n_{HCl} = n_{H^+} = n_{OH^-} + 4n_{AlO_2^-} - 3n_{Al(OH)_3} = 1,5(mol)$
$V_{dd\ HCl} = \dfrac{1,5}{2} = 0,75(lít)$

vì khi đó AlCl₃ bị lẫn tạp chất MgCl₂.

Cách đúng cho bột Al vào dd, lọc bỏ phần rắn không tan thu được dd AlCl₃ 

2Al + 3CuCl₂ → 2AlCl₃ + 3Cu

Vì Mg sẽ phản ứng với cả AlCl3 và CuCl2

Đoạn OA : 

\(Ba\left(OH\right)_2+2HCl\text{→}BaCl_2+2H_2O\)

0,2                               0,2                 (mol)

\(3BaCl_2+Al_2\left(SO_4\right)_3\text{→}3BaSO_4+2AlCl_3\)

0,2                                         0,6             \(\dfrac{0,4}{3}\)                      (mol)
Đoạn AB :

\(3Ba\left(OH\right)_2+Al_2\left(SO_4\right)_3\text{→}3BaSO_4+2Al\left(OH\right)_3\)

3a                                                 3a                  2a                    (mol)

Đoạn BC : 

\(2AlCl_3+3Ba\left(OH\right)_2\text{→}2Al\left(OH\right)_3+3BaCl_2\)

\(\dfrac{0,4}{3}\)                  0,2                   \(\dfrac{0,4}{3}\)                                              (mol)

Đoạn CD : 

\(2Al\left(OH\right)_3+Ba\left(OH\right)_2\text{→}Ba\left(AlO_2\right)_2+4H_2O\)

(\(\dfrac{0,4}{3}\)+2a)             (\(\dfrac{0,2}{3}\) + a)                                                       (mol)

$\Rightarrow n_{Ba(OH)_2} = 0,2 + 3a + 0,2 + \dfrac{0,2}{3} + a = 0,56 \Rightarrow a = \dfrac{7}{300}$

Suy ra: 

$x = 0,6.233 + 3a.233 + 2a.78 = 139,8 + 855a = 159,75(gam)$
$y = x + \dfrac{0,4}{3}.78 = 170,15(gam)$