Bài 18. Nhôm

- Khi V_NaOH = 180 (ml)

\(n_{NaOH}=0,18.1=0,18\left(mol\right)\)

PTHH: \(6NaOH+Al_2\left(SO_4\right)_3\rightarrow3Na_2SO_4+2Al\left(OH\right)_3\)

                0,18---------------------------------->0,06

- Khi V_NaOH = 340 (ml)

n_NaOH = 0,34.1 = 0,34 (mol)

Gọi số mol Al₂(SO₄)₃ là a (mol)

PTHH: \(6NaOH+Al_2\left(SO_4\right)_3\rightarrow3Na_2SO_4+2Al\left(OH\right)_3\)

                 6a<-----------a--------------------------->2a

            \(NaOH+Al\left(OH\right)_3\rightarrow NaAlO_2+2H_2O\)

          (0,34-6a)->(0,34-6a)

=> 2a - (0,34-6a) = 0,06

=> a = 0,05

\(C_{M\left(Al_2\left(SO_4\right)_3\right)}=\dfrac{0,05}{0,2}=0,25M\)

- Khi cho a mol NaOH, số mol Al(OH)₃ thu được là lớn nhất

=> Al³⁺ kết tủa hết

PTHH: \(Al\left(NO_3\right)_3+3NaOH\rightarrow Al\left(OH\right)_3+3NaNO_3\)

                    0,3<--------0,9<--------0,3

=> a = 0,9 (mol)

- Khi cho b mol NaOH, kết tủa sinh ra, tăng dần đến cực đại rồi tan hết 

PTHH: \(Al\left(NO_3\right)_3+3NaOH\rightarrow Al\left(OH\right)_3+3NaNO_3\)

                 0,3--------->0,9--------->0,3

            \(NaOH+Al\left(OH\right)_3\rightarrow NaAlO_2+2H_2O\)

                 0,3<-----0,3

=> b = 0,9 + 0,3 = 1,2 (mol)

Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Na_2O}=x\left(mol\right)\\n_{Al_2O_3}=y\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

n_HCl(Gđ1) = 0,1.1 = 0,1 (mol)

n_HCl(Gđ2) = 0,3.1 = 0,3 (mol)

n_HCl(Gđ3) = 0,7.1 = 0,7 (mol)

PTHH: \(Na_2O+H_2O\rightarrow2NaOH\)

                x----------------->2x

            \(2NaOH+Al_2O_3\rightarrow2NaAlO_2+H_2O\)

                   2y<------y----------->2y

=> X chứa \(\left\{{}\begin{matrix}NaOH:2x-2y\left(mol\right)\\NaAlO_2:2y\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

Gđ1:

PTHH: \(NaOH+HCl\rightarrow NaCl+H_2O\)

                0,1<-----0,1

=> 2x - 2y = 0,1 

Gđ2:

PTHH: \(NaOH+HCl\rightarrow NaCl+H_2O\)

                 0,1---->0,1

            \(NaAlO_2+H_2O+HCl\rightarrow NaCl+Al\left(OH\right)_3\)

                                            0,2-------------->0,2

=> \(n_{Al\left(OH\right)_3}=0,2\left(mol\right)\)

=> a = 0,2.78 = 15,6 (g)

Gđ3:

PTHH: \(NaOH+HCl\rightarrow NaCl+H_2O\)

                 0,1---->0,1

            \(NaAlO_2+H_2O+HCl\rightarrow NaCl+Al\left(OH\right)_3\)

                2y----------------->2y---------------->2y

            \(Al\left(OH\right)_3+3HCl\rightarrow AlCl_3+3H_2O\)

            (2y-0,2)--->(6y-0,6)

=> 0,1 + 2y + 6y - 0,6 = 0,7

=> y = 0,15 (mol) => x = 0,2 (mol)

m = 0,2.62 + 0,15.102 = 27,7 (g)

\(n_{NaAlO_2}=0,3.0,5=0,15\left(mol\right)\)

n_HCl = 0,5.1 = 0,5 (mol)

Do sục CO₂ vào Y thu được kết tủa => Y chứa NaAlO₂

\(n_{Al\left(OH\right)_3}=\dfrac{7,8}{78}=0,1\left(mol\right)\)

PTHH: \(NaOH+HCl\rightarrow NaCl+H_2O\)

               0,4<----0,4

            \(NaAlO_2+H_2O+HCl\rightarrow NaCl+Al\left(OH\right)_3\)

                                            0,1<----------------0,1

=> m = 0,4.40 = 16 (g)

\(\left\{{}\begin{matrix}n_{NaOH}=0,1.0,1=0,01\left(mol\right)\\n_{NaAlO_2}=0,1.a\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

n_HCl = 0,6.0,1 = 0,06 (mol)

\(n_{Al_2O_3}=\dfrac{1,02}{102}=0,01\left(mol\right)\)

PTHH: \(2Al\left(OH\right)_3\underrightarrow{t^o}Al_2O_3+3H_2O\)

                0,02<-----0,01

PTHH: \(NaOH+HCl\rightarrow NaCl+H_2O\)

               0,01--->0,01

            \(NaAlO_2+H_2O+HCl\rightarrow NaCl+Al\left(OH\right)_3\)

                 0,1a------------>0,1a---------->0,1a

            \(Al\left(OH\right)_3+3HCl\rightarrow AlCl_3+3H_2O\)

        (0,1a-0,02)->(0,3a-0,06)

=> 0,3a - 0,06 + 0,1a + 0,01 = 0,06

=> a = 0,275 

$n_{KOH} = 0,18(mol) ; n_{Al(OH)_3} = 0,06(mol)$

Giai đoạn 1 : '

\(3KOH+AlCl_3\rightarrow Al\left(OH\right)_3+3KCl\)

0,18           0,06                0,06                        (mol)

Giai đoạn 2 : 

$n_{KOH}  = 0,21(mol) ; n_{Al(OH)_3} = 0,03(mol)$

\(3KOH+AlCl_3\rightarrow Al\left(OH\right)_3+3KCl\)

3x                x                 x                                (mol)

\(KOH+Al\left(OH\right)_3\rightarrow KAlO_2+2H_2O\)

y                    y                                                   (mol)

Ta có : 

$0,06 + x - y = 0,03$

$3x + y = 0,21$

Suy ra x = 0,045 ; y = 0,075

Vậy : $n_{AlCl_3} = 0,045 + 0,06 = 0,105(mol)$

$x = \dfrac{0,105}{0,1} = 1,05$

\(\left\{{}\begin{matrix}n_{KOH\left(bđ\right)}=0,15.1,2=0,18\left(mol\right)\\n_{AlCl_3}=0,1.x\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

\(n_{Al\left(OH\right)_3\left(bđ\right)}=\dfrac{4,68}{78}=0,06\left(mol\right)\)

\(n_{Al\left(OH\right)_3\left(sau\right)}=\dfrac{2,34}{78}=0,03\left(mol\right)\)

Do khi thêm KOH, lượng kết tủa tăng lên 

=> dd Y chứa AlCl₃

PTHH: \(3KOH+AlCl_3\rightarrow3KCl+Al\left(OH\right)_3\)

                             0,06<--------------0,06

Gọi số mol AlCl₃ còn lại là a (mol)

n_KOH(thêm) = 0,175.1,2 = 0,21 (mol)

TH1: Nếu kết tủa không bị hòa tan

PTHH: \(3KOH+AlCl_3\rightarrow3KCl+Al\left(OH\right)_3\)

               0,21------------------------>0,07

=> Vô lý

TH2: Nếu kết tủa bị hòa tan 1 phần

PTHH: \(3KOH+AlCl_3\rightarrow3KCl+Al\left(OH\right)_3\)

               3a<---------a----------------->a

            \(Al\left(OH\right)_3+KOH\rightarrow KAlO_2+2H_2O\)

            (0,03-a)--->(0,03-a)

=> 3a + 0,03 - a = 0,21

=> a = 0,06 (mol)

=> 0,1.x = 0,06 + 0,06 = 0,12

=> x = 1,2

Gọi công thức chung của chất tan trong dd Y là ROH

n_ROH = n_NaOH + n_KOH = 0,7.0,5 + 0,4.0,5 = 0,55 (mol)

\(\left\{{}\begin{matrix}n_{HCl}=0,2.1=0,2\left(mol\right)\\n_{AlCl_3}=0,1.1=0,1\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

PTHH: \(ROH+HCl\rightarrow RCl+H_2O\)

               0,2<----0,2

             \(3ROH+AlCl_3\rightarrow Al\left(OH\right)_3+3RCl\)

                 0,3<-----0,1------->0,1

              \(ROH+Al\left(OH\right)_3\rightarrow RAlO_2+2H_2O\)

               0,05----->0,05

=> \(n_{Al\left(OH\right)_3}=0,1-0,05=0,05\left(mol\right)\)

=> m = 0,05.78 = 3,9 (g)

1) n_HCl = 0,4.1 = 0,4 (mol)

Giả sử kim loại có hóa trị n

PTHH: 2R + 2nHCl --> 2RCl_n + nH₂

          \(\dfrac{0,4}{n}\)<--0,4

=> \(M_R=\dfrac{11,2}{\dfrac{0,4}{n}}=28n\left(g/mol\right)\)

Xét n = 2 thỏa mãn => M_R = 56 (g/mol)

=> R là Fe

2) \(n_R=\dfrac{5,4}{M_R}\left(mol\right)\)

Giả sử kim loại có hóa trị n

PTHH: 2R + nCuCl₂ --> 2RCl_n + nCu

          \(\dfrac{5,4}{M_R}\)----------------------->\(\dfrac{2,7n}{M_R}\)

=> \(m_B=\dfrac{2,7n}{M_R}.64=19,2\left(g\right)\)

=> M_R = 9n (g/mol)

Xét n = 3 thỏa mãn => M_R = 27 (g/mol)

=> R là Al

\(n_{Al}=\dfrac{5,4}{27}=0,2\left(mol\right)\)

100ml = 0,1l

\(n_{H2SO4}=0,5.0,1=0,05\left(mol\right)\)

Pt : \(2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2|\)

         2            3                  1                3

        0,2        0,05                \(\dfrac{1}{60}\)          0,05

a) Lập tỉ số so sánh : \(\dfrac{0,2}{2}>\dfrac{0,05}{3}\)

                 ⇒ Al dư , H₂SO₄ phản ứng hết

                 ⇒ Tính toán dựa vào số mol của H₂SO₄

\(n_{H2}=\dfrac{0,05.3}{3}=0,05\left(mol\right)\)

\(V_{H2\left(dktc\right)}=0,05.22,4=1,12\left(l\right)\)

b) \(n_{Al2\left(SO4\right)3}=\dfrac{0,05.1}{3}=\dfrac{1}{60}\left(mol\right)\)

\(C_{M_{Al2\left(SO4\right)3}}=\dfrac{1}{\dfrac{60}{0,1}}=0,17\left(M\right)\)

 Chúc bạn học tốt

\(n_{Al}=\dfrac{5,4}{27}=0,2\left(mol\right)\\ n_{H_2SO_4}=0,1.0,5=0,05\left(mol\right)\\ 2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\\ Vì:\dfrac{0,05}{3}< \dfrac{0,2}{2}\Rightarrow Aldư\\ n_{H_2}=n_{H_2SO_4}=0,05\left(mol\right)\\ a,V_{H_2\left(đktc\right)}=0,05.22,4=1,12\left(l\right)\\ b,V_{ddsau}=V_{ddH_2SO_4}=0,1\left(l\right)\\ n_{Al_2\left(SO_4\right)_3}=\dfrac{0,05}{3}=\dfrac{1}{60}\left(mol\right)\\ C_{MddAl_2\left(SO_4\right)_3}=\dfrac{\dfrac{1}{60}}{0,1}=\dfrac{1}{6}\left(M\right)\)