Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Al và Al2O3 trong 500ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,3M và Ba(OH)2 0,1M thu được dung dịch Y và 3,36 lít H2 (đktc). Cho dung dịch Y phản ứng với 500 ml dung dịch Z chứa HCl 0,64M và H2SO4 0,08M thu được 21,02 gam kết tủa. Nếu cho dung dịch Y phản ứng với V lít dung dịch Z thì thu được kết tủa lớn nhất có khối lượng a gam. Giá trị của a là:
A. 20,750
B. 21,425
C. 31,150
D. 21,800
Đáp án B
Ta có: nNaOH = 0,15 mol; nBa(OH)2 = 0,05 mol
Dung dịch Y chứa 0,15 mol Na+, 0,05 mol Ba2+, u mol AlO2- và v mol OH- dư
Định luật bảo toàn điện tích ta có u + v = 0,15 + 0,05.2 = 0,25 (1)
Ta có: nHCl = 0,32 mol và nH2SO4 = 0,04 mol→ nH+ = 0,4 mol; nSO4(2-) = 0,04 mol
→ nBaSO4 = 0,04 mol
Ta có: mkết tủa = 21,02 gam → nAl(OH)3 = 0,15 mol
Nếu Al(OH)3 chưa bị hòa tan thì nH+ = 0,4 = v + 0,15 (2)
Nếu Al(OH)3 đã bị hòa tan thì nH+ = 0,4 = v + 4u - 3.0,15 (3)
Giải hệ (1) và (2) ra vô nghiệm
Giải hệ (1) và (3) ra u = 0,2 và v = 0,05
Vậy Y gồm Na+ 0,15 mol; 0,05 mol Ba2+; 0,2 mol AlO2- và OH- dư (0,05 mol)
V lít dung dịch Z gồm 0,64V mol HCl và 0,08V mol H2SO4
→ nH+ = 0,8V mol và nSO4(2-) = 0,08 V mol
Khi Al(OH)3 max thì 0,8V = u+ v suy ra V = 0,3125
Suy ra nBaSO4 = 0,025 mol → mkết tủa = 21,425 gam
Khi BaSO4 max thì 0,08V = 0,05 suy ra V = 0,625
Suy ra nH+ = 0,8V = v + 4u-3.nAl(OH)3 → nAl(OH)3 = 7/60 mol → mkết tủa = 20,75 gam
Vậy mkết tủa max = 21,425 gam
Trộn 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 0,05M và HCl với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M thu được dung dịch X. Dung dịch có pH là
A. 13,0.
B. 1,2.
C. 12,8.
D. 1,0.
Đáp án A
∑ nH+ = 2nH2SO4 + nHCl = 2. 0,1.0,05 + 0,1.0,1 = 0,02 (mol)
∑ nOH- = nNaOH + 2nBa(OH)2 = 0,1.0,2 + 2. 0,1.0,1 = 0,04 (mol)
H+ + OH- → H2O
0,02 → 0,02
=> nOH- dư = 0,04 – 0,02 = 0,02 (mol)
=> [OH-] = n: V = 0,02 : 0,2 = 0,01 M
pH = 14 + log(OH-) = 14 + (-1) = 13
Chú ý:
pH được tính theo giá trị của log[H+] chứ không phải log [OH-]
Trộn 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 0,05M và HCl với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M thu được dung dịch X. Dung dịch có pH là
A. 13,0.
B. 1,2.
C. 12,8.
D. 1,0.
Đáp án A
∑ nH+ = 2nH2SO4 + nHCl = 2. 0,1.0,05 + 0,1.0,1 = 0,02 (mol)
∑ nOH- = nNaOH + 2nBa(OH)2 = 0,1.0,2 + 2. 0,1.0,1 = 0,04 (mol)
H+ + OH- → H2O
0,02 → 0,02
=> nOH- dư = 0,04 – 0,02 = 0,02 (mol)
=> [OH-] = n: V = 0,02 : 0,2 = 0,01 M
pH = 14 + log(OH-) = 14 + (-1) = 13
Trộn 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 0,05M và HCl với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M thu được dung dịch X. Dung dịch có pH là
A. 13,0.
B. 1,2.
C. 12,8
D. 1,0.
Chọn A
∑ nH+ = 2nH2SO4 + nHCl = 2. 0,1.0,05 + 0,1.0,1 = 0,02 (mol)
∑ nOH- = nNaOH + 2nBa(OH)2 = 0,1.0,2 + 2. 0,1.0,1 = 0,04 (mol)
H+ + OH- → H2O
0,02 → 0,02
=> nOH- dư = 0,04 – 0,02 = 0,02 (mol)
=> [OH-] = n: V = 0,02 : 0,2 = 0,01 M
pH = 14 + log(OH-) = 14 + (-1) = 13
Hòa tan hết 5,34 gam hỗn hợp X gồm Zn và Mg trong 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp HCl 0,4M và H2SO4 0,08M, thu được dung dịch Y và khí H2. Cho 300 ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch Y, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 8,43 gam kết tủa gồm 2 chất. Mặt khác, nếu cho từ từ đến hết V ml dung dịch chứa hỗn hợp KOH 0,4M và Ba(OH)2 0,05M vào dung dịch Y thì thu được lượng kết tủa lớn nhất ; lọc lấy kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi, thu được m gam chất rắn. Tìm giá trị của V, m.
nHCl = 0,4.0,5 = 0,2 mol; nH2SO4 = 0,08.0,5 = 0,04 mol
nH+ = nHCl + 2nH2SO4 = 0,28 mol
Đặt số mol của Zn và Mg trong hỗn hợp ban đầu là x và y (mol)
Ta có: 65x + 24y = 5,34 (1)
Zn + 2H+ → Zn2+ + H2
x → 2x → x (mol)
Mg + 2H+ → Mg2+ + H2
y → 2y → y (mol)
Dung dịch Y gồm có:
Ta thấy: nH+ + 2nZn2+ + 2nMg2+ (= 0,28 mol) < nNaOH (= 0,3 mol)
=> NaOH dư, Zn(OH)2 bị tan một phần
=> nNaOH hòa tan kết tủa = 0,3 – 0,28 = 0,02 mol
H+ + OH- → H2O
0,28-2x-2y → 0,28-2x-2y (mol)
Zn2+ + 2OH- → Zn(OH)2
x → 2x → x (mol)
Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2
y → 2y → y (mol)
Zn(OH)2 + 2OH- → ZnO22- + H2O
0,01 ← 0,02 (mol)
Khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng: m kết tủa = mMg(OH)2 + mZn(OH)2
=> 99(x-0,01) + 58y = 8,43 <=> 99x + 58y = 9,42 (2)
Từ (1) và (2) ta có:
Ta có: nKOH : nBa(OH)2 = 0,4:0,05 = 8
Giả sử số mol của KOH và Ba(OH)2 lần lượt là 8a và a (mol)
=> nBa2+ = a (mol); nOH- = nKOH + 2nBa(OH)2 = 10a (mol)
- Khi kết tủa Mg(OH)2 và Zn(OH)2 đạt giá trị lớn nhất: nOH- = nH+ dư + 2nZn2+ + 2nMg2+
=> 10a = 0,04 + 2.0,06 + 2.0,06 => a = 0,028 mol
Ta thấy a < nSO42- => BaSO4 chưa đạt cực đại
- Giả sử sau khi Mg(OH)2 và Zn(OH)2 đạt cực đại ta thêm 8b mol KOH và b mol Ba(OH)2:
+ Lượng kết tủa sinh thêm là lượng BaSO4: nBaSO4 = nBa(OH)2 = b mol
=> mBaSO4 = 233b (gam)
+ Lượng kết tủa bị tan ra: nZn(OH)2 = nOH-: 2 = 10b : 2 = 5b (mol)
=> mZn(OH)2 = 99.5b = 495b (gam)
Ta thấy khối lượng kết tủa sinh ra nhỏ hơn khối lượng kết tủa bị tan nên khối lượng kết tủa lớn nhất là thời điểm Mg(OH)2 và Zn(OH)2 đạt cực đại. Khi đó: nBa(OH)2 = a = 0,028 mol
=> V = 0,028 : 0,05 = 0,56 (lít)
Kết tủa sau phản ứng gồm có:
Mg(OH)2 → t ∘ MgO + H2O
0,06 mol → 0,06 mol
Zn(OH)2 → t ∘ ZnO + H2O
0,06 mol → 0,06 mol
=> m = mBaSO4 + mMgO + mZnO = 0,028.233 + 0,06.40 + 0,06.81 = 13,784 gam
Cho 7,65 gam hỗn hợp Al và Mg tan hoàn toàn trong 500 ml dung dịch gồm HCl 1,04M và H 2 S O 4 0,28M, thu được dung dịch X và khí H 2 . Cho 850 ml dung dịch NaOH 1M vào X, sau phản ứng hoàn toàn thu được 16,5 gam kết tủa gồm hai chất. Mặt khác, cho từ từ dung dịch hỗn hợp KOH 0,8M và B a ( O H ) 2 0,1M vào X đến khi lượng kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi, thu được m gam chất rắn. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây
A. 38,6
B. 27,4
C. 32,3
D. 46,3
Đáp án A
Khi thêm 0,85 mol NaOH vào X thì thu được dung dịch chứa NaCl: 0,52 mol và Na2SO4 : 0,14mol;
Vì n N a O H > n N a C l + 2 n N a 2 S O 4 nên còn N a A l O 2
Bảo toàn Na có n N a O H = n N a C l + 2 n N a 2 S O 4 + n N a A l O 2 → 0 , 85 = 0 , 52 + 2 . 0 , 14 + n N a A l O 2
→ n N a A l O 2 = 0,05 mol
Kết tủa thu được là M g ( O H ) 2 : x mol và A l ( O H ) 3 : y mol
Ta có hệ sau
→ dd X có A l + 3 : 0 , 15 m o l ; M g + 2 : 0 , 15 m o l ; C l - : 0 , 52 m o l ; S O 4 2 - : 0 , 14 m o l
Ta thấy X có 3 n A l + 2 n M g < n C l + 2 n S O 4 nên X có dư H + → n H + = 0,52 + 0,14.2 -0,15.3 -0,15.2 = 0,05 mol
OH- + H + → H2O
OH- + M g + 2 → M g ( O H ) 2
3OH- + A l + 3 → A l ( O H ) 3
B a 2 + + S O 4 2 - → B a S O 4
A l ( O H ) 3 + O H - → A l O 2 - + 2 H 2 O
Khi thêm 8x mol KOH và x mol B a ( O H ) 2 vào dung dịch X thì để thu được lượng kết tủa lớn nhất ta xét các TH sau
TH1 : kết tủa có B a S O 4 : 0,14 mol và M g ( O H ) 2 : 0,15 mol và có thể có A l ( O H ) 3
Bảo toàn Ba có x = 0,14 mol → n O H =8x + 2x =10x =1,4 mol > 2 n M g + 4 n A l + n H + = 0,95
→ phản ứng có kết tủa A l ( O H ) 3 bị hòa tan hết → kết tủa thu được là B a S O 4 và M g ( O H ) 2
→ đem nung thu được B a S O 4 : 0,14 mol và MgO : 0,15 mol → m = 38,62g
TH2: Kết tủa có A l ( O H ) 3 : 0,15 mol và Mg(OH)2: 0,15 mol; B a S O 4
Ta có n O H = 10x = 0,15.3 + 0,15.2 +0,05=0,8 → x = 0,08 mol→ có 0,08 mol B a S O 4
→ Đem nhiệt phân thu được 0,08 mol B a S O 4 ; 0,075 mol Al2O3 và 0,15mol MgO
→ m = 0,08.233 + 0,075.102 +0,15.40 =32,29g
Nên TH1 khối lượng kết tủa lớn nhất là 38,62 g gần nhất với 38,6 nhất
Trộn 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 0,05M và HCl 0,1M với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M thu được dung dịch X. Dung dịch X có pH là:
A. 13,0
B. 1,2
C. 1,0
D. 12,8
Đáp án A
nH+ = 0,02 mol; nOH-= 0,04 mol
H+ + OH- → H2O
0,02 0,04
nOH- dư = 0,02 mol; [OH-] dư = 0,02/0,2 = 0,1M suy ra [H+] = 10-13 M suy ra pH = 13
Trộn 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 0,05M và HCl 0,1M với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M thu được dung dịch X. Dung dịch X có pH là
A. 13,0
B. 1,0
C. 1,2
D. 12,8
Đáp án A
nH+ = 0,02 mol; nOH-= 0,04 mol
H+ + OH- → H2O
0,02 0,04
nOH- dư = 0,02 mol; [OH-] dư = 0,02/0,2 = 0,1M suy ra [H+] = 10-13 M suy ra pH = 13
Trộn 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 0,05M và HCl 0,1M với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M thu được dung dịch X. Dung dịch X có pH là
A. 13,0
B. 1,0
C. 1,2
D. 12,8
Đáp án A
nH+ = 0,02 mol; nOH-= 0,04 mol
H+ + OH- → H2O
0,02 0,04
nOH- dư = 0,02 mol; [OH-] dư = 0,02/0,2 = 0,1M suy ra [H+] = 10-13 M suy ra pH = 13