Bài 18. Nhôm

Tại thời điểm khối lượng 36,51 gam là lượng kết tủa lớn nhất gồm Al(OH)₃, BaSO₄. Còn tại thời điểm 34,95 gam là lượng kết tủa chỉ gồm có BaSO₄.

PTHH: \(Na_2SO_4+Ba\left(OH\right)_2\rightarrow BaSO_4\downarrow+2NaOH\)

            \(Al_2\left(SO_4\right)_3+3Ba\left(OH\right)_2\rightarrow2Al\left(OH\right)_3\downarrow+3BaSO_4\downarrow\)

            \(2Al\left(OH\right)_3+Ba\left(OH\right)_2\rightarrow Ba\left(AlO_2\right)_2+4H_2O\)

\(n_{BaSO_4}=\dfrac{34,95}{233}=0,15\left(mol\right)\\ n_{Al\left(OH\right)_3}=\dfrac{36,51-34,95}{78}=0,02\left(mol\right)\)

BTNT Al: \(b=n_{Al_2\left(SO_4\right)_3}=\dfrac{1}{2}n_{Al\left(OH\right)_3}=0,01\left(mol\right)\)

BT =SO₄: \(a=n_{Na_2SO_4}=n_{BaSO_4}-3n_{Al_2\left(SO_4\right)_3}=0,12\)

t đâu bạn?

H : $Al(OH)_3 ; BaCO_3$(có thể có)

G : $Ba(HCO_3)_2$ (có thể có)

$Ba(AlO_2)_2 + CO_2 + 3H_2O \to 2Al(OH)_3 + BaCO_3$

$BaCO_3 + CO_2 + H_2O \to Ba(HCO_3)_2$

H : (có thể có)

G :  (có thể có)

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

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

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: 

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

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

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

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`

\(n_{Al}=\dfrac{1,35}{27}=0,05\left(mol\right)\)

\(4Al+3O_2\rightarrow\left(t^o\right)2Al_2O_3\)

0,05   0,0375          0,025     ( mol )

\(m_{Al_2O_3}=0,025.102=2,55\left(g\right)\)

\(m_{O_2}=0,0375.32=1,2\left(g\right)\)

`->` Chọn `C`

a) 

Coi hỗn hợp X gồm $Fe(a\ mol) ; O(b\ mol) ; Cu(c\ mol)$

$\Rightarrow 56a + 16b + 64c = 42,4(1)$

TH1 : Nếu Y gồm muối sắt III 

Sau phản ứng, Y gồm : 

$Fe_2(SO_4)_3 : 0,5a(mol)$

$CuSO_4 : c(mol)$

$\Rightarrow 0,5a.400 + 160c = 93,6(2)$

$n_{SO_2} = 0,2(mol)$

Bảo toàn electron: $3n_{Fe} + 2n_{Cu} = 2n_O + 2n_{SO_2}$
$\Rightarrow 3a + 2c = 2b + 0,2.2(3)$

Từ (1)(2)(3) suy ra a = 0,06 ; b = 0,4 ; c = 0,51

$n_{Fe} : n_O = 0,06 : 0,4 = 3 : 20$ (loại)

TH2 : Nếu Y gồm muối sắt II

Y gồm : 

$FeSO_4 : a(mol)$
$CuSO_4 : c(mol)$

$\Rightarrow 152a + 160c = 93,6(4)$

Bảo toàn electron : $2n_{Fe} + 2n_{Cu} = 2n_O + 2n_{SO_2}$
$\Rightarrow 2a + 2c = 2b + 0,2.2(5)$

Từ (1)(4)(5) suy ra a = 0,3 ; b = 0,4 ; c = 0,3

Ta có $n_{Fe} : n_O = 0,3 : 0,4$ Vậy oxit là $Fe_3O_4$

b) $n_{Fe_3O_4} = \dfrac{1}{3}n_{Fe} = 0,1(mol)$

\(Fe_3O_4+8HCl\text{→}2FeCl_3+FeCl_2+4H_2O\)

0,1                                   0,2                                                 (mol)

\(2FeCl_3+Cu\text{→}CuCl_2+2FeCl_2\)

0,2                 0,1                                             (mol)

$\Rightarrow n_{Cu\ dư} = 0,3 - 0,1 = 0,2(mol)$
$m = 0,2.64 = 12,8(gam)$