Đáp án đúng: D
Giải chi tiết:Ta có nKOH= V1 (mol), nBa(OH)2= 0,5V1 mol, nAl(NO3)3= V2 (mol); nAl2(SO4)3= 0,5V2 mol
*Khi cho dung dịch Ba(NO3)2 dư vào V2 lít dung dịch Y:
3Ba(NO3)2+ Al2(SO4)3 → 3BaSO4↓ + 2Al(NO3)3
Theo PT có: nAl2(SO4)3= 1/3 . nBaSO4= 1/3. 41,94/223=0,06 mol = 0,5V2 → V2= 0,12 lít
Vậy ta có: nKOH= V1 (mol), nBa(OH)2= 0,5V1 mol, nAl(NO3)3= 0,12 (mol); nAl2(SO4)3= 0,06 mol
* Cho V1 lít dung dịch X vào V2 lít dung dịch Y:
Al3+: 0,12+ 2.0,06= 0,24 mol; SO42-: 0,18 mol; OH-: 2V1 mol; Ba2+: 0,5V1 mol
Ta xét 2 trường hợp:
-Trường hợp 1: 56,916 gam kết tủa có chứa: BaSO4: 0,18 mol (điều kiện 0,18 ≤ 0,5V1 hay V1 ≥ 0,36 lít)
→nAl(OH)3= 0,192 mol
Trường hợp 1.a: Kết tủa Al(OH)3 không bị hòa tan:
Ba2++ SO42- → BaSO4
0,18 0,18 0,18 mol
Al3++ 3OH-→ Al(OH)3
Ta có: nOH-= 3nAl(OH)3= 3.0,192 mol= 2V1 →V1= 0,288 lít (không thỏa mãn)
Trường hợp 1.b: Kết tủa Al(OH)3 bị hòa tan một phần:
Ba2++ SO42- → BaSO4
0,18 0,18 0,18 mol
Al3++ 3OH-→ Al(OH)3
Al(OH)3+ OH-→ AlO2-+ 2H2O
Ta có: nOH-= 4.nAl3+ - nAl(OH)3 → 2V1= 4.0,24 – 0,192 → V1= 0,384 lít (thỏa mãn)
-Trường hợp 2: 59,916 gam kết tủa có chứa BaSO4: 0,5V1 mol (điều kiện 0,18 ≥ 0,5V1 hay V1 ≤ 0,36 lít)
→ nAl(OH)3= (56,916-233.0,5V1)/78 mol
Trường hợp 2.a: Kết tủa Al(OH)3 không bị hòa tan:
Ba2++ SO42- → BaSO4
0,5V1 0,5V1 mol
Al3++ 3OH-→ Al(OH)3
Ta có: nOH-= 3nAl(OH)3 →2V1= 3. (56,916-233.0,5V1)/78 → V1= 0,3377 lít (thỏa mãn)
Trường hợp 2.b: Kết tủa Al(OH)3 bị hòa tan một phần:
Ba2++ SO42- → BaSO4
0,5V1 0,5V1 mol
Al3++ 3OH-→ Al(OH)3
Al(OH)3+ OH-→ AlO2-+ 2H2O
Ta có: nOH-= 4.nAl3+ - nAl(OH)3 → 2V1= 4.0,24 – (56,916-233.0,5V1)/78 → V1= 0,4548 lít (không thỏa mãn)
Vậy V2= 0,12 lít; V1= 0,384 lít hoặc V1= 0,3377 lít
→V1/V2=3,2 hoặc V1/V2=2,814
Đáp án D