Đáp án đúng: C
Giải chi tiết:Hòa tan Na vào dung dịch AlCl3 có thể xảy ra phản ứng sau:
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑ (1)
AlCl3 + 3NaOH → Al (OH)3 + 3NaCl (2)
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (3)
2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O (4)
0,15 mol 0, 075 mol
Số mol AlCl3 trong dung dịch ban đầu = 0,2 . 1 = 0,2 mol
Số mol Al2O3 thu được từ (4) là 7,65 : 102 = 0,075 mol
Số mol Al(OH)3 tham gia (4) là 0,075 .2 = 0,15 mol < 0,2 mol
Vậy có 2 trường hợp có thể xảy ra:
Trường hợp x < 0,6 ( = 3n AlCl3 ban đầu)
Gọi a (mol) là số mol phản ứng với p gam Na.
Trường hợp này chỉ xảy ra (1) và (2), lượng NaOH sinh ra do (1) không đủ tác dụng hết với 0,2 mol AlCl3.
(1) => nNaOH tham gia (2) = nNa ban đầu = a = 3
= 3 . 0,15 = 0,45 mol
Vậy p = 0,45 . 23 = 10,35 (gam)
Số mol H2 sinh ra do (1) = a/2 = 0,225 (mol)
V = 0,225 . 22,4 = 5,04 lít
Trường hợp 0,6 mol < x < 0,8 mol
Trong trường hợp này lượng NaOH sinh ra do (1) đủ để tác dụng hết với 0,2 mol AlCl3 và có dư nên hòa tan một phần kết tủa sinh ra do (2) theo (3).
(1) => nNaOH tham gia (2) = 3 ban đầu = 0,6 mol
kết tủa do (2) = ban đầu = 0,2 mol
tham gia (3) = tham gia (3) = 0,2 - 0,15 = 0,05 mol
Tổng số mol NaOH sinh ra do (1) = số mol NaOH tham gia (2), (3) = 0,6 + 0,05 = 0,65 mol
=> a = 0,65 => p = 0,65 . 23 = 14,95 (gam) và V = ½ . (0,65 . 22,4) = 7,28 (lít)