Đáp án A

Chọn D.

nBa(OH)2 đầu = 0.15 => nOH- = 0.3

nAl2(SO4)3 = 0.25x => nAl3+ = 0.5x và nSO4(2-) = 0.75x

Khi cho 150ml Ba(OH)2 vào dd thu được 42.75g kết tủa

Thêm tiếp 200ml

=> m kết tủa theo lí thuyết = 350*42.75/150 = 99.75g > 94.2375g

=> Lúc đầu chưa tạo kết tủa cực đại, Al2(SO4)3 dư ; sau khi thêm Ba(OH)2 vào thì pứ tạo kết tủa

lớn nhất và sau đó Ba(OH)2 dư sẽ hòa tan thêm một phần kết tủa

+ Khi chưa thêm: (tính theo nBa(OH)2)

Ba²⁺ + SO₄^2- ---> BaSO4

0.15      0.15           0.15

Al3+ + 3OH- ----> Al(OH)3

0.1      0.3                  0.1

+ Khi thêm Ba(OH)2 vào: (tính theo nAl2(SO4)3)

Ba²⁺ + SO₄^2- ---> BaSO4

0.75x-0.15                0.75x-0.15

Al3+    +   3OH- ---> Al(OH)3

0.5x-0.1   1.5x-0.3     0.5x-0.1

OH- dư       +    Al(OH)3 --->AlO2- + 2 H2O

0.4-1.5x+0.3    0.7-1.5x

Ta có:

m kết tủa lúc sau = m kết tủa ban đầu + mBaSO4 sau + mAl(OH)3 chưa tan lúc sau = 42.75 + 233*(0.75x-0.15) +

78*(0.5x-0.1-0.7+1.5x)

=> 330.75x - 54.6 = 94.2375

=> x = 0.45

Chọn đáp án C

Chú ý :

(1). Trong bài toán này người ta không vớt kết tủa lần đầu ra mà cứ để yên rồi đổ thêm Ba(OH)₂ vào.

(2). Để mò ra đáp án nhanh bài toán này các bạn cần tư duy nhanh xem lượng kết tủa ở lần 1 và 2 có bị tan phần nào không.Điều này khá đơn giản.

+Nhìn nhanh qua đáp án cũng khẳng định được ở lần 1 muối sunfat có dư.

+Khi đổ thêm Ba(OH)₂ dễ thấy Al(OH)₃ bị tan vì khi x = 0,45 vẫn bị tan

Khi đó ta có

Vậy

Bài này các bạn cũng có thể dùng thủ đoạn truyền thống “thử đáp án”

20,4

18) m=18,2g

Tính toán theo PTHH :

Mg + CuSO₄ → Cu  + MgSO₄

Mg + FeSO₄  → Fe  + MgSO₄

Ba(OH)₂ + MgSO₄  → BaSO₄ + Mg(OH)₂

Ba(OH)₂ + FeSO₄  → BaSO₄ + Fe(OH)₂

Mg(OH)₂  → MgO + H₂O

2 Fe(OH)₂  + ½ O₂  → Fe₂O₃ + 2 H₂O

Giả sư dung dịch muối phản ứng hết

=> n _Fe = n _FeSO4 = 0,2 . 1= 0,2 mol    => m _Fe = 0,2 . 56 = 11,2 g

=> n _Cu =n _CuSO4 = 0,2 . 0,5 = 0,1 mol  => m _Cu = 0,1 . 64 = 6,4 g

=> m _{chất rắn}  = 11,2 + 6,4  = 17,6 g > 12 g > 6,4

=> kim loại Fe dư sau phản ứng Vì CuSO₄ phản ứng trước sau đó mới đến FeSO₄ phản ứng

CuSO₄ đã hết và phản ứng với 1 phần FeSO₄

12 g = m _Cu + m _{Fe phản ứng}  = 6,4 g  + m _{Fe phản ứng}  

=> m _Fe  = 5,6 g   => n _Fe = 0,1 mol  => n _{FeSO4  dư} = 0,2 – 0,1 = 0,1 mol

Theo PTHH : n _Mg = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol  ( bắng số mol CuSO₄ và FeSO₄ phản ứng )

Theo PTHH : n _Mg = n _MgSO4 = n _Mg(OH)2 = n _MgO = 0,2 mol

                        n _{FeSO4 dư} = n _Fe(OH)2 = n _Fe2O3  . 2 = 0,1 mol

=> n _Fe2O3 = 0,1 mol

=> m chất rắn = m _Fe2O3 + m _MgO = 0,1 . 160 + 0,2 . 40  = 24 g

Đáp án C

Nhận thấy sau 1 thời gian mới bắt đầu xuất hiện kết tủa → chứng tỏ trong dung dịch chứa H⁺ dư

Dựa vào đồ thị tại 17a mol OH^- kết tủa không đổi → chỉ chứa Mg(OH)₂ : 2a mol → n_Mg= 2a mol

Lượng kết tủa cực đại chứa Mg(OH)₂ : 2a mol, Al(OH)₃ : 3a mol → n_Al2O3 = 1,5a mol

→ 2a. 24+ 1,5a . 102 = 12, 06 → a = 0,06 mol

Gọi số mol của HCl và H₂SO₄ lần lượt là0,5b và 0,1b

Dung dịch X chứa Mg²⁺ : 0,12 mol, Al³⁺ : 0,18 mol, Cl^-:0,5b mol, SO₄^2- :0,1b mol H⁺ dư : 0,7b- 0,78 ( bảo toàn điện tích)

Tại thời điểm 17a mol OH^- thì n_OH^- = 4n_Al³⁺ + 2n_Mg²⁺ + n_H⁺ _dư → 17. 0,06 = 4. 0,18 + 2.0,12 + 0,7b- 0,78 → b = 1,2 

Khi thêm : 

Kết tủa cực đại khi chưa ra sự hòa tan kết tủa thì n_OH^- = n_H⁺ _dư + 2n_Mg²⁺ + 3n_Al³⁺ = 0,84

→ 0,5V = 0,84 → V = 1,68 lít → n_Ba²⁺ = 0,168 mol

Khi đó n_BaSO4 = n_SO4^2- = 0,12 mol

Chất rắn khan chứa BaSO₄:0,12 mol; MgO: 0,12 mol; Al₂O₃: 0,09 mol → m = 41,94 gam

Giải thích: 

Dd X + NaOH → Mg(OH)₂ + Al(OH)₃

Lượng kết tủa khi NaOH dư là n_Mg(OH)2 = 2a

→ lượng kết tủa tối đa là n_Al(OH)3 = n_↓ - n_Mg(OH)2 = 5a - 2a =3a

→ n_Mg : n_Al2O3 = 2a :  = 4 : 3

Mà m_{hỗn hợp}  = 24n_Mg + 102n_Al2O3 = 12,06 → n_Mg = 0,12 mol và n_Al2O3 = 0,09 mol

→ a = 0,06 mol → n_OH = 17a = 1,02 = n_{H+ (X)} + 2n_Mg + 8n_Al2O3 = n_H+(X) + 0,96 → n_H+(X) = 0,06 mol

Bảo toàn điện tích trong dung dịch X có n_H+(X)  + 2n_Mg2+ + 3n_Al3+ = n_Cl- + 2n_SO4 = 0,84

Mà n_Cl  : n_SO4 = 5 : 1 nên n_Cl- = 0,6 mol và n_SO4 = 0,12 mol

X  có Cl^- : 0,6 mol SO₄^2- : 0,12 mol, H⁺ : 0,06 mol, Al³⁺ : 0,18 mol và Mg²⁺ : 012 mol

Dd thêm vào có Ba²⁺ : x mol, Na⁺ : 3x mol ; OH^- : 5x mol

Để thu được kết tủa tối đa thì ta có tạo kết tủa Al(OH)₃ và Mg(OH)₂ tối đa

 n_OH- = 5x = 0,18.3 +0,12.2 =0,78 mol

Khi đó Ba²⁺ : 0,156 → n_BaSO4= 0,12 → ↓ BaSO₄ : 0,12 mol; Al(OH)₃ : 0,18 mol; Mg(OH)₂ : 0,12 mol

→ nung thu được 0,12 mol BaSO₄; 0,09 mol Al₂O₃ và 0,12 mol MgO

→ m =41,94

Đáp án D