Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Gọi x, y lần lượt là số mol của Al2O3 và CuO
Số mol H2SO4: nH2SO4 = 2.0,5 = 1(mol); nH2 = 6,72/22,4 = 0,3(mol)
Khi cho A vào H2SO4 sẽ xảy ra các phản ứng hóa học sau:
2Al + 3H2SO4 -----> Al2(SO4)3 + 3H2 (1)
0,2 0,3 0,3
Al2O3 + 3H2SO4 -----> Al2(SO4)3 + 3H2O (2)
x 3x
CuO + H2SO4 -----> CuSO4 + H2O (3)
y y
Như zậy thì chỉ có phản ứng 1 tạo khí H2 ⇒ nAl = $\frac{2}{3}$ nH2 = 0,2 (mol)
Số mol của ion Al3+ bằng: nAl + 2nAl2O3 = 0,2 + 2x --> nAl2(SO4)2 = nAl3+/2 = 0,1 + x (mol)
Dung dịch B gồm: Al2(SO4)3(0,1+x) và CuSO4(y) và H2SO4 dư thêm vào NaOH thì xảy ra các phương trình dưới đây:
2NaOH + H2SO4 ----> Na2SO4 + 2H2O (trung hòa)
Theo đề cho thì lượng NaOH cần dùng để trung hòa H2SO4 dư là: 0,4x0,5 =0,02(mol)
Suy ra lương H2SO4 dư là nNaOH/2 = 0,01(mol)
Vậy ta có phương trình số mol của H2SO4 như sau(1,2,3): 0,3 + 3x + y + 0,01 = 1
Suy ra 3x + y = 1 - 0,01 - 0,3 = 0,69(mol) (*)
Tiếp tục rót NAOH sẽ xảy ra tiếp như sau
Al2(SO4)3 + 6NaOH ----> 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4 (4)
0,1+x --> 0,6 + 6x 0,2+2x
CuSO4 + 2NaOH -----> Cu(OH)2↓ + Na2SO4 (5)
y ---> 2y y
Không biết các bạn được học chương trình này chưa nhưng khi cho NaOH dư thì sẽ có thêm phản ứng sau xảy ra:
Al(OH)3 + NaOH ----> NaAlO2 + 2H2O (6)
0,2+2x ---> 0,2+2x 0,2+2x
Okie vậy số mol của NaOH đã phản ứng là(4)(5)(6): 0,6+6x+y+0,2+2x=0,8+8x+y
Mà theo đề cho tổng NaOH dùng cho 4 pt (trung hòa, 4,5,6) là nNaOH = 4,8x0,5=2,4(mol)
0,02 + 0,6+6x + y + 0,2 + 2x = 2,4 --> 8x + 2y = 1,58 (**)
Giải (*) và (**) suy ra x = 0,1, y = 0,39
a) Trong A gồm Al: 0,2( mol); Al2O3: 0,1 (mol), CuO (0,39 mol) rồi suy ra khối lượng từng cái rồi tính ra phần trăm ha (khúc này nhà mình tắt điện rồi nên k bấm máy tính để tính đc)
b) Dung dịch C bây giờ có: NaAlO2 (0,4 mol), Na2SO4
(Cu(OH)2 kết tủa nên không được tính là nằm trong dung dịch C nữa nha)
OKie khi rót HCl vào thì xảy ra pt dưới
HCl + NaAlO2 + H2O ----> NaCl + Al(OH)3↓ (10)
0,4 0,4 0,4
3HCl + Al(OH)3 -----> AlCl3 + 3H2O (100)
1,2 0,4
kết tủa cực đại khi chỉ xảy ra vừa xong pt (10) và chưa xảy ra pt (100)
Suy ra số mol HCL pư lúc này là $n_{HCl}$ = 0,4 (mol) --> $V_{HCl}$ = $\frac{n_{HCl}}{C_{M}}$ = 0,4(L)
Kết tủa cực tiểu khi xảy ra hết pt (100) (tức tan hết luôn Al(OH)3 luôn á)
Thì số mol HCL đã pư là: $n_{HCl}$= 0,4 + 1,2 = 1,6 (mol) -->$V_{HCl}$ = $\frac{n_{HCl}}{C_{M}}$ =1,6(LLLLLL)
Kết tủa đem nung thu đc 10,2 g chất rắn, okie kết tủa là Al(OH)3 đem nung thì xảy ra pư sau:
2Al(OH)3 ----> Al2O3 + 3H2O
nAl2O3 = m/M = 0,1 (mol) suy ngược lại nAl(OH)3 = 2nAl2O3 = 0,2(mol)
Okie lúc này sẽ có 2 th, 1 là chỉ xảy ra pư 10 và tạo ra vừa đúng 0,2 mol Al(OH)3 và chưa xảy ra pư 100 --> nHCL = nAl2O3 = 0,2 --> $V_{HCl}$ = 0,2 (l)
TH2: xảy ra cả hai pt 10 và 100 tức tạo tủa tối đa rồi sau đó tủa (Al(OH)3 tan đi và chỉ còn vừa đúng 0,2 mol Al(OH)3): Tủa tối đa là 0,4 nhưng chỉ còn 0,2 thì tức là nó đã tan đi 0,2 (mol) ( do xảy ra pư 100) suy ra tổng số mol HCl đã tham gia pư là 10 + 100: 0,4 + 0,6 = 1 (mol)
Vậy thể tích HCL phải dùng ở TH này là 1 LÍTTTTTTTTTTTTT
Okieeee, xong một bài dài ngoằn :)
