Đáp án đúng:
Giải chi tiết:4.1
Vì nAl(OH)3 max = a → nAlCl3 = a
Giả sử số mol của AlCl3 và HCl trong mỗi phần là a, b
Bảo toàn Cl: 3a + b = 0,5 (1)
HCl + NaOH → NaCl + H2O
b → b
- Tại nNaOH = 0,14: kết tủa đang lên max (chưa bị hòa tan)
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl
0,6a ← 0,2a
=> b + 0,6a = 0,14 (2)
Từ (1) và (2) => a = 0,15 và b = 0,05
- Tại nNaOH = x: kết tủa bị hòa tan một phần
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
0,12 → 0,12
Dư: 0,03
→ x = 0,05 + 3.0,15 + 0,12 = 0,62 (mol)
Vậy x = 0,62
4.2
a) Nhận xét: 33,84g X > 16g rắn → kim loại còn dư.
Chú ý: sau một thời gian ám chỉ các chất tham gia đều dư.
Giả sử số mol của Mg, Fe lần lượt là x, y
Tăng giảm khối lượng: (64 – 24) . x + (64 – 56) . y = 38,24 – 33,84 (1)
Chất rắn bao gồm MgO: x; Fe2O3: 0,5y; CuO: a - x – y
=> 40x + 160 . 0,5y + 80(a - x - y) = 16 (2)
Từ (1) và (2) => 10a + y = 2,55
amax <=> y = 0 => amax = 0,255
b) giá trị a đạt max thì Fe chưa tham gia pứ.
Giả sử số mol Mg dư là: z (mol) 19,12g Z cho 0,48 mol SO2 → 38,24g Z cho 0,96 mol SO2
\(\underbrace {Z\left\{ \matrix{ Mg{\,_{du}}:z \hfill \cr Cu:x \hfill \cr Fe:y \hfill \cr} \right.}_{33,84g} \to \left\{ \matrix{ 24z + 64x + 56y = 38,24 \hfill \cr 2z + 2x + 3y = 2\,.\,0,96 \hfill \cr 24(x + z) + 56y = 33,84 \hfill \cr} \right. \to \left\{ \matrix{ x = 0,11 \hfill \cr y = 0,54 \hfill \cr z = 0,04 \hfill \cr} \right. \to \left\{ \matrix{ \% Mg = 10,64\% \hfill \cr \% Fe = 89,36\% \hfill \cr} \right.\)
4.3
Dung dịch sau điện phân có môi trường axit hay kiềm thì đều hòa tan được Al sinh ra H2.
Bảo toàn e ta có: nCu + nH2 = nCl2 + 2nO2 => 0,05 + a = 0,5x + 2b (1)
m dd giảm = mCu + mH2 + mCl2 + mO2 => 64 . 0,05 + 2a + 71 . 0,5x + 32b = 9,475(2)
Catot: 2H2O + 2e → 2OH- + H2↑
Anot: H2O → 2H+ + ½ O2↑ + 2e
Al + OH- + H2O → AlO2- + 1,5H2↑
0,05 ← 0,075
Al + 3H+ → Al3+ + 1,5H2↑
0,15 ← 0,075
TH1: OH- dư => 2a – 4b = 0,05 (3)
TH2: H+ dư => 4b – 2a = 0,15 (4)
Giải hệ => a = 0,075; b = 0,025; x = 0,15
=> t = 4825s