Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol NaOH và b mol Ba(AlO2)2, kết quả thí nghiệm được biểu diễn bằng đồ thị sau: Tỉ lệ a : b là A.3 : 1. B.2 : 1. C.2 : 3. D.4 : 1.
Phương pháp giải: Bài toán cho từ từ H+ vào {OH-, AlO2-} Thứ tự phản ứng khi cho từ từ H+ vào OH-; AlO2- là: (1) H+ + OH- → H2O (2) H+ + AlO2- + H2O → Al(OH)3 (3) 3H+ + Al(OH)3 → Al3+ + 3H2O Như vậy, khi cho từ từ H+ vào OH-; AlO2- thì: - Đầu tiên, H+ trung hòa OH- nên chưa thấy xuất hiện kết tủa, khi đó chỉ xảy ra (1) → nH+ (1) = nOH- - Khi H+ bị trung hòa hết, kết tủa sẽ tăng từ từ cho đến khi cực đại khi đó xảy ra (2) → nH+ (2) = nAlO2- - Khi H+ dư thì kết tủa sẽ bị tan dần cho đến hết khi đó xảy ra (3) → nH+(3) = 3nAl(OH)3 bị tan = 3.(nAlO2- - nAl(OH)3) Vậy ta có công thức tính nhanh trường hợp kết tủa tan: ∑nH+ = nOH- + nAlO2- + 3.(nAlO2- - nAl(OH)3) = nOH- + 4nAlO2- - 3nAl(OH)3 Giải chi tiết:Khi cho từ từ dung dịch HCl vào thì HCl phản ứng với NaOH trước, sau đó HCl mới phản ứng với Ba(AlO2)2 tạo thành kết tủa. (1) H+ + OH- → H2O (2) H+ + AlO2- + H2O → Al(OH)3 (3) 3H+ + Al(OH)3 → Al3+ + 3H2O - Khi nH+ = 1,0 mol thì (1) vừa kết thúc, suy ra a = nOH- = nH+ = 1,0 (mol) - Khi nH+ = 1,2 mol thì (1) đã kết thúc và đang xảy ra (2) (lúc này kết tủa chưa bị hòa tan) Suy ra \({n_{{H^ + }}} = {n_{O{H^ - }}} + {n_{Al{{(OH)}_3}}} = 1,2(mol)\) → nAl(OH)3 = 1,2 - 1,0 = 0,2 (mol) - Khi nH+ = 2,4 mol thì xảy ra cả phản ứng (1), (2) đã kết thúc và đang xảy ra (3) (kết tủa bị hòa tan 1 phần) Ta có: nH+ = nOH- + 4.nAlO2- - 3.nAl(OH)3 → 2,4 = 1 + 4.nAlO2- - 3. 0,2 → nAlO2- = 0,5 mol → b = nBa(AlO2)2 = 0,25 mol Vậy tỉ lệ a : b = 1 : 0,25 = 4 : 1 Đáp án D