Đáp án đúng: B
Giải chi tiết:Đặt số mol Al là x mol; số mol Mg là y mol
Ta có: nHCl = 0,52 mol; nH2SO4 = 0,14 mol
Dung dịch X chứa Al3+: x mol; Mg2+: y mol; H+ dư 0,8-3x-2y mol; Cl-, SO42-
*Khi cho 0,85 mol NaOH vào dung dịch X: Đặt nAl(OH)3 PT 4 = z mol
OH- + H+ → H2O (1)
(0,8-3x-2y) (0,8-3x-2y) mol
3OH-+ Al3+ → Al(OH)3 ↓ (2)
3x← x x mol
2OH-+ Mg2+ → Mg(OH)2 (3)
2y← y y mol
Al(OH)3+ OH- → Al(OH)3 (4)
z → z mol
Kết tủa thu được sau phản ứng có y mol Mg(OH)2 và (x-z) mol Al(OH)3
Ta có hệ: 27x + 24y = 7,65
58y + 78(x-z) = 16,5
nOH- = 0,8-3x-2y + 3x + 2y +z = 0,85 mol
Giải hệ trên ta có: x = 0,15; y =0,15 và z = 0,05 mol
Vậy dung dịch X có chứa 0,05 mol H+, 0,15 mol Al3+, 0,15 mol Mg2+, 0,14 mol SO42-, 0,52 mol Cl-
Đặt thể tích dung dịch chứa KOH, Ba(OH)2 là a lít
*Khi cho dung dịch chứa 0,8a mol KOH, 0,1a mol Ba(OH)2 vào dung dịch X để thu được lượng kết tủa lớn nhất:
- Trường hợp 1: Kết tủa là Al(OH)3 cực đại, Mg(OH)2, BaSO4
OH- + H+ → H2O (5)
3OH-+ Al3+ → Al(OH)3 ↓ (6)
2OH-+ Mg2+ → Mg(OH)2 ↓ (7)
→nOH- = 0,05 + 3.0,15 + 2.0,15 = 0,8 mol → 0,8a +2.0,1a = 0,8 mol → a = 0,8 lít → nBa(OH)2 = 0,1a = 0,08 mol
Ba2+ + SO42- → BaSO4↓
0,08 0,14 0,08 mol
→ mkết tủa = mBaSO4+ mAl(OH)3+ mMg(OH)2 = 0,08.233 + 0,15.78 + 0,15.58 = 39,04 gam
Khi nung kết tủa đến khối lượng không đổi thu được: BaSO4, Al2O3 và MgO
→ mchất rắn = mAl2O3+ mMgO+ mBaSO4 = 0,075.102 + 0,15.40 + 0,08.233 = 32,29 gam
- Trường hợp 2: Kết tủa là BaSO4 cực đại, Mg(OH)2
→nBa2+ max = nSO4(2-) = 0,14 mol → 0,1a = 0,14 → a =1,4 → nOH- = 0,8a + 2.0,1a = a =1,4 mol
Khi đó Al(OH)3 tan hết.
Kết tủa thu được có 0,14 mol BaSO4 và 0,15 mol Mg(OH)2
→ mkết tủa = 0,14.233 + 0,15.58 = 41,32 gam > 39,04 gam
Do đó ta chọn trường hợp 2 sẽ cho khối lượng kết tủa cực đại
Khi đó: mchất rắn = mBaSO4+ mMgO = 0,14.233 + 0,15.40 = 38,62 gam
Vậy giá trị của m gần nhất với giá trị 38,6
Đáp án B
