Môn Hóa - Lớp 12 20 bài tập mức độ vận dụng cao nhôm, kim loại kiềm và hợp chất tác dụng với nước có lời giải
Câu hỏi:
Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Al; Na và BaO vào nước dư, thu được dung dịch Y và 0,085 mol khí H2. Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,03 mol H2SO4 và 0,1 mol HCl vào Y, thu được 3,11 gam hỗn hợp kết tủa và dung dịch Z chỉ chứa 7,43 gam hỗn hợp các muối clorua và muối sunfat trung hòa. Phần trăm khối lượng của Al trong hỗn hợp X gần nhất với giá trị nào sau đây?
- A 35,9%.
- B 28,8%.
- C 21,6%.
- D 43,1%.
Phương pháp giải:
\(m(g)\left\{ \matrix{
Al:a \hfill \cr
Na:b \hfill \cr
BaO:\,c \hfill \cr} \right.\buildrel { + {H_2}O} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
{H_2}:0,085\,mol \hfill \cr
Y\left. {\left\{ \matrix{
N{a^ + },B{a^{2 + }} \hfill \cr
Al{O_2}^ - ,O{H^ - } \hfill \cr} \right.} \right\} + \left. {\left\{ \matrix{
{H_2}S{O_4}:0,03 \hfill \cr
HCl:0,1 \hfill \cr} \right.} \right\}\buildrel {} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
3,11\,(g)\left\{ \matrix{
BaS{O_4}:c\,mol \hfill \cr
Al{(OH)_3}:\,d\,(mol) \hfill \cr} \right. \hfill \cr
7,43\,(g)Z\left\{ \matrix{
N{a^ + }:b\,(mol) \hfill \cr
A{l^{3 + }}: \hfill \cr
C{l^ - }:0,1\,(mol) \hfill \cr
S{O_4}^{2 - }:0,03 - c\,(mol) \hfill \cr} \right. \hfill \cr} \right. \hfill \cr} \right.\)
Sử dụng BTNT "Al" tìm ra mol Al3+(trong Z)
Lập phương trình bảo toàn e: 3nAl + nNa = 2nH2 (1)
Lập phương trình khối lượng 3,11 g kết tủa (2)
Lập phương trình bảo toàn điện tích trong Z (3)
Lập phương trình khối lượng các chất trong Z (4)
giải hệ (1), (2), (3), (4) ta tìm ra được a, b, c, d
Lời giải chi tiết:
\(m(g)\left\{ \matrix{
Al:a \hfill \cr
Na:b \hfill \cr
BaO:\,c \hfill \cr} \right.\buildrel { + {H_2}O} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
{H_2}:0,085\,mol \hfill \cr
Y\left. {\left\{ \matrix{
N{a^ + },B{a^{2 + }} \hfill \cr
Al{O_2}^ - ,O{H^ - } \hfill \cr} \right.} \right\} + \left. {\left\{ \matrix{
{H_2}S{O_4}:0,03 \hfill \cr
HCl:0,1 \hfill \cr} \right.} \right\}\buildrel {} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
3,11\,(g)\left\{ \matrix{
BaS{O_4}:c\,mol \hfill \cr
Al{(OH)_3}:\,d\,(mol) \hfill \cr} \right. \hfill \cr
7,43\,(g)Z\left\{ \matrix{
N{a^ + }:b\,(mol) \hfill \cr
A{l^{3 + }}: \hfill \cr
C{l^ - }:0,1\,(mol) \hfill \cr
S{O_4}^{2 - }:0,03 - c\,(mol) \hfill \cr} \right. \hfill \cr} \right. \hfill \cr} \right.\)
Bảo toàn e ta có: 3nAl + nNa = 2nH2 → 3a + b = 0,17 (1)
Khối lượng kết tủa: mkết tủa = 233c + 78d = 3,11 (2)
BTNT "Al" có: nAl ban đầu = nAl(OH)3 + nAl3+ → nAl3+ = a - d (mol)
Bảo toàn điện tích với các chất trong dd Z ta có:
nNa+ + 3nAl3+ = nCl- + 2nSO42-
→ b + 3 (a-d) = 0,1 + 2. (0,03 -c) (3)
BTKL mZ = 23b + 27(a - d) + 0,1.35,5 + 96.(0,03 - c) = 7,43
giải hệ (1), (2), (3) và (4) => a = 0,04; b = 0,05 ; c = 0,01 và d = 0,01
\(\% Al = {{{m_{Al}}} \over {{m_X}}}.100\% = {{0,04.27} \over {0,04.27 + 0,05.23 + 0,01.153}}.100\% = 28,72\% \) gần nhất với 28,8%
Đáp án B
Câu hỏi trước