Cho m gam một mẫu kim loại Ba tan hết vào 100 ml dung dịch A gồm HCl 0,8M và Al2(SO4)3 0,5M. Sau các phản ứng thu được dung dịch X, kết tủa Y và khí Z. Khối lượng dung dịch X giảm so với dung dịch A là 14,19 gam. Thêm tiếp V ml dung dịch HCl 1M vào dung dịch X thấy xuất hiện kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính giá trị của m, V.
mosogourmetTa có: [imath]n_{HCl}[/imath]= 0,08 (mol) ; [imath]n_{Al_2(SO_4)_3}[/imath] = 0,05 (mol) => [imath]n_{Al^{3+}}[/imath] = 0,1 (mol) ; [imath]n_{SO_4^{2-}}[/imath] = 0,15 (mol)
Gọi số mol Ba là x (mol)
Ba + 2HCl → [imath]BaCl_2[/imath] + [imath]H_2[/imath]
Ba + 2[imath]H_2O[/imath] → [imath]Ba(OH)_2[/imath] + [imath]H_2[/imath]
3[imath]BaCl_2[/imath] + [imath]Al_2(SO_4)_3[/imath] → 3[imath]BaSO_4[/imath] ↓+ 2[imath]AlCl_3[/imath]
3[imath]Ba(OH)_2[/imath] + [imath]Al_2(SO_4)_3[/imath] → [imath]BaSO_4[/imath] + 2[imath]Al(OH)_3[/imath]
[imath]Ba(OH)_2[/imath] + 2[imath]Al(OH)_3[/imath] → [imath]Ba(AlO_2)_2[/imath] + 4[imath]H_2O[/imath]
Vì dd X + HCl sinh ra kết tủa nên trong dung dịch X chắc chắn có chứa [imath]Ba(AlO_2)_2[/imath] => lượng OH- sinh ra đã hòa tan 1 phần lượng kết tủa Al(OH)3
Ba + 2[imath]H^{+}[/imath] → [imath]Ba^{2+}[/imath] + [imath]H_2[/imath]
0,04 ← 0,08
Ba + 2H2O → [imath]Ba^{2+}[/imath]+ 2[imath]OH^{-}[/imath] +[imath]H_2[/imath]
(x – 0,04 )....→.............................. (2x – 0,08)
[imath]Ba^{2+}[/imath] + [imath]SO_4^{2-}[/imath] → [imath]BaSO_4[/imath]
3[imath]OH^{-}[/imath] + [imath]Al_{3+}[/imath] → [imath]Al(OH)_3[/imath]
(*)
[imath]OH^{-}[/imath] + [imath]Al(OH)_3[/imath] → [imath]AlO_2^{-}[/imath] + 2[imath]H_2O[/imath]
Vì [imath]Al(OH)_3[/imath] bị hòa tan 1 phần
=> [imath]n_{OH^{-}}[/imath] > 3[imath]n_{Al_{3+}}[/imath] (dựa theo PT (*) )
=> 2x – 0,08 > 3. 0,1
=> x > 0,19
=> [imath]n_{Ba^{2+}}[/imath] > 0,19 => [imath]SO_4^{2-}[/imath] bị kết tủa hết => [imath]n_{BaSO_4}[/imath] = [imath]n_{SO_4^{2-}}[/imath] = 0,15 (mol)
Mặt khác: [imath]n_{OH-}[/imath] = 4[imath]n_{Al^{3+}}[/imath] - [imath]n_{Al(OH)_3}[/imath] còn lại (CT có sẵn sau khi chứng minh cho dạng toán này nha) => [imath]n_{Al(OH)_3}[/imath] còn lại = 0,48 – 2x
Ta có: m dd giảm = [imath]m_{BaSO_4}[/imath] + [imath]m_{Al(OH)_3}[/imath] còn lại + [imath]m_{H_2}[/imath] - [imath]m_{Ba}[/imath]
=> 0,15.233 + (0,48 – 2x).78 + 2x - 137x = 14,19
=> 291x = 58,2
=> x = 0,2 (mol)
=> [imath]m_{Ba}[/imath] = 27,4 (g)
=> [imath]n_{Al(OH)_3}[/imath] còn lại = 0,48 – 2.0,2=0,08
Vậy dung dịch X chứa: [imath]AlO_2^{-}[/imath] (BT Al: 0,1 - 0,08= 0,02) , [imath]Ba^{2+}[/imath] (0,2-0,15=0,05) , [imath]Cl^{-}[/imath] (0,08)
Ta có:
[imath]AlO_2^{-}[/imath] + [imath]H^{+}[/imath] + [imath]H_2O[/imath] → [imath]Al(OH)_3[/imath]
=>[imath]n_{H+}[/imath] = [imath]n_{AlO_2^{-}}[/imath] = 0,02 (mol) => [imath]V_{HCl}[/imath] = 2
0 (ml)
( Nếu có khối lượng kết tủa sau khi thêm vào HCl thì phải chia 2TH nhé)
Bạn còn thắc mắc gì thì ghi bên dưới nha ^ ^
Ngoài ra em có thể tham khảo thêm kiến thức tại :
TRỌN BỘ kiến thức học tốt các môn dành cho bạn.
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
