Đề thi thử THPT Quốc Gia 2019 môn Vật Lý trường THPT Chuyên Bắc Ninh lần 1 ► DẠNG 7 BÀI TOÁN CHO MUỐI ALUMINAT TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH AXIT ▪ Bài toán 1 Xác định sản phẩm Phương pháp giải Cho 2 3 bi.
► DẠNG 7: BÀI TOÁN CHO MUỐI ALUMINAT TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH AXIT ▪ Bài toán 1: Xác định sản phẩm Phương pháp giải Cho H AlO2 Al OH 3 biet biet ? Phương trình hóa học nối tiếp: Khi cho muối aluminat tác dụng với dung dịch axit xảy phản ứng: AlO2 H H2O Al OH 3 1 Nếu H dư xảy tiếp: Al OH 3 3H Al3 3H2 O Phương trình hóa học song song: 2 AlO2 H H 2O Al OH 3 1 AlO2 4H Al3 2H 2O Cách 1: Tính theo phương trình hóa học nối tiếp Chú ý 1: Nếu dung dịch có OH H phản ứng với OH trước, sau phản ứng với AlO2 Cách 2: Xét phương trình hóa học song song: Nếu n H n AlO xảy (1), đó: n Al OH n H n H n Al OH 3 4n Al3 Nếu n H n AlO xảy (1) (2), đó: n n Al OH n Al3 AlO2 Ta được: 4n AlO n H n Al OH 3 Cách 3: Dùng bảo tồn ngun tố Ví dụ: Cho 200 ml dung dịch HCl 2M vào 100 ml dung dịch gồm NaOH 0,6M NaAlO2 1M, phản ứng xong thu m gam kết tủa Giá trị m là: A 7,80 B 3,90 C 3,12 D 1,56 Hướng dẫn giải n HCl 0, mol n H 0, mol n NaOH 0, 06 mol n OH 0, 06 mol n NaAlO2 0,1 mol n AlO 0,1 mol Cách 1: Phương trình hóa học: OH H H O 0, 06 0, 06 mol AlO 2 H H O Al OH 3 0,1 0,1 0,1 Al OH 3 3H Al 3H O 0, 08 0, 24 Ta có: n AlOH du 1 3 mol 2 mol 0,1 0,08 0,02 mol mAlOH du 0,02.78 1,56 gam Cách 2: Trước hết xảy phản ứng: OH H H 2O 0, 06 0, 06 mol Số mol H phản ứng với AlO2 : n H 0, 0,06 0,34 mol 4n AlO n H Ta thấy n H n AlO nên ta có n Al OH 4.0,1 0,34 0, 02 mol 3 0, 02.78 1,56 gam m Al OH Cách 3: Ta có sơ đồ: NaAlO2 0,1 mol NaCl HCl Al OH 3 AlCl NaOH 0,4 mol ? 0,06 mol Bảo toàn nguyên tố Na: n NaCl n NaAlO2 n NaOH 0,1 0,06 0,16 mol 0, 0,16 0, 08 mol n Al OH 0,1 0,08 0,02 mol Bảo toàn nguyên tố Cl: 3n AlCl3 n NaCl n HCl n AlCl3 Bảo toàn nguyên tố Al: n AlCl3 n Al OH n NaAlO2 3 mAl OH 0,02.78 1,56 gam Chọn D Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Cho 100 ml dung dịch HCl 0,5M vào 100 ml dung dịch NaAlO2 1M, phản úng xong thu m gam kết tủa Giá trị m A 3,90 B 7,80 C 5,85 D 4,68 Hướng dẫn giải n HCl 0, 05 mol n H 0, 05 mol n NaAlO2 0,1 mol n AlO 0,1 mol Ta thấy n H n AlO nên n Al OH n H 0,05 mol m mAl OH 0,05.78 3,9 gam Chọn A Ví dụ 2: Cho 100 ml dung dịch HCl 1,6M vào 100 ml dung dịch NaAlO2 1M, phản úng xong thu m gam kết tủa Giá trị m là: A 3,90 B 7,80 C 5,85 D 6,24 Hướng dẫn giải n HCl 0,16 mol n H 0,16 mol n NaAlO2 0,1 mol n AlO 0,1 mol Ta thấy n H n AlO nên n H 4n AlO 3n Al OH n Al OH 4n AlO n H m 0, 08.78 6, 24 gam 4.0,1 0,16 0, 08 mol 3 Chọn D ▪ Bài toán 2: Xác định chất tham gia Phương pháp giải Cho H + + AlO-2 Al OH 3 biet ? biet Phương trình hóa học: AlO2 H H 2O Al OH 3 AlO2 4H Al3 2H 2O 1 2 Kết tủa bị hòa tan phần, AlO2 H hết Xảy phản ứng (1) (2), đó: n H n OH neu có n Al OH 3 4n Al3 n n Al OH n Al3 AlO2 Ta được: n H n OH neu có 3n Al OH n AlO Chú ý 1: Nếu dung dịch có OH H phản ứng với OH trước, sau phản ứng với AlO 2 Chú ý 2: Ngoài ra, ta sử dụng định luật bào toàn Cho H + + AlO-2 Al OH 3 ? biet biet Phương trình hóa học: AlO2 H H 2O Al OH 3 AlO2 4H Al3 2H 2O 1 2 Xét hai trường hợp: • TH1: Kết tủa chưa bị hòa tan, AlO2 dư, H hết Chỉ xảy phản ứng (1), ta có: n H n Al OH n OH neu có • TH2: Kết tủa bị hịa tan phần, AlO2 H hết Xảy phản ứng (1) (2), đó: n H max 4n AlO 3n Al OH n OH neu có Chú ý 1: Nếu dung dịch có OH H phản ứng với OH trước, sau phản ứng với AlO 2 Chú ý 2: Ngoài ra, ta sử dụng định luật bào tồn Ví dụ: Cho 100 ml dung dịch HCl 1,1M vào 100 ml dung dịch NaAlO2 x mol/l, phản ứng xong thu 3,9 gam kết tủa Giá trị x là: A 0,50 B 0,55 C 0,65 D 0,60 Hướng dẫn giải n HCl 0,11 mol n H 0,11 mol n Al OH 0, 05 mol Kết tủa bị hòa tan phần, AlO2 H hết Xảy phản ứng (1) (2), đó: n AlO n H 3n Al OH 0,11 3.0, 05 0, 065 0, 065 mol CM NaAlO2 x 0, 65M 0,1 Chọn C Ví dụ: Cho V lít dung dịch HCl 2M vào 200 ml dung dịch X gồm Ba OH 2 0,1M NaAlO2 0,1M, thu 0,78 gam kết tủa Giá trị lớn V là: lít A 0,045 B 0,055 C 0,035 D 0,050 Hướng dẫn giải n Ba OH 0, 02 mol n OH 0, 04 mol n NaAlO2 0, 02 mol n AlO 0, 02 mol n Al OH 0, 01 mol Lượng HCl lớn kết tủa bị hịa tan phần, đó: n H max 4n AlO 3n Al OH n OH neu có 4.0, 02 3.0, 01 0, 04 0, 09 mol V 0, 09 0, 045 lít Chọn A Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Cho 100 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,5M NaAlO2 x mol/l Phản ứng xong thu 0,78 gam kết tủa Giá trị x A 0,1 B 0,2 C 0,3 D 0,4 Hướng dẫn giải n HCl 0,1 mol n H 0,1 mol n NaOH 0, 05 mol n OH 0, 05 mol n Al OH 0, 01 mol Phương trình hóa học: OH H H 2O AlO2 H H 2O Al OH 3 AlO2 4H Al3 2H 2O n H n OH n Al OH 3 4n Al3 Ta có hệ phương trình: n n Al OH n Al3 AlO2 n H n OH neu có 3n Al OH 0,1 0, 05 3.0, 01 0, 02 Ta được: n AlO 0, 02 mol x 0, 4 0,1 Chọn B Ví dụ 2: Cho 100 ml dung dịch HCl xM vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,5M NaAlO2 0,2M Phản ứng xong thu 0,78 gam kết tủa Giá trị nhỏ x A 0,6 B 0,5 C 1,2 D 1,0 Hướng dẫn giải n NaOH 0, 05 mol n OH 0, 05 mol n NaAlO2 0, 02 mol n AlO 0, 02 mol n Al OH 0, 01 mol Lượng HCl nhỏ kết tủa chưa bị hòa tan, đó: 0, 06 n H n Al OH n OH 0, 01 0, 05 0, 06 mol x 0, 0,1 Chọn A Ví dụ 3: Hịa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Na 2O, Al2O3 (tỉ lệ mol tương ứng : 3) vào nước, thu dung dịch X Cho từ từ dung dịch HCl 1M vào X, kết thí nghiệm ghi bảng sau: Thể tích dung dịch HCl (ml) 300 600 a 2,6 Khối lượng kết tủa (gam) a Giá trị a m A 23,4 35,9 B 15,6 27,7 C 15,6 55,4 Hướng dẫn giải Gọi số mol Na 2O, Al 2O3 4x 3x mol D 23,4 56,3 Na 2O : 4x mol H2O NaAlO2 : 6x mol Ta có: Al2O3 : 3x mol NaOHdu : 2x mol Vì thể tích HCl tăng từ 300 ml lên 600 ml mà kết tủa tăng, chứng tỏ 300 ml dư NaAlO2 Gọi số mol kết tủa tương ứng với a gam y mol NaAlO2du : 6x y mol Ta có sơ đồ: X HCl Al OH 3 0,3 mol NaCl : 0,3 mol y mol Bảo toàn nguyên tố Cl: n NaCl n HCl 0,3 mol Bảo toàn Na: n Na X 6x y 0,3 6x y 0,3 8x 1 Khi tăng HCl từ 300 ml lên 600 ml kết tủa chưa bị tan thì: mtăng 0,3.78 23, gam 2,6 gam Chứng tỏ 600 ml kết tủa bị tan phần 0, 8x mol AlCl3 : Ta có sơ đồ: X HCl Al OH 3 0,6 NaCl : 8x mol y mol 30 0, 8x 6x 30 Từ (1) (2) suy ra: x 0,05; y 0, m 0, 05.4.62 0, 05.3.102 27, gam Chọn B a 0, 2.78 15, gam Bảo toàn nguyên tố Al: y Bài tập tự luyện dạng ▪ Bài tập Câu 1: Hịa tan hồn toàn m gam hỗn hợp gồm Na O Al2O3 vào nước thu dung dịch X suốt Thêm từ từ dung dịch HCl 1M vào X, hết 100 ml bắt đầu xuất kết tủa; hết 300 ml 700 ml thu a gam kết tủa Giá trị a m A 15,6 27,7 B 23,4 35,9 C 23,4 56,3 D 15,6 55,4 Câu 2: Dẫn V lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch NaAlO2 dư, thu kết tủa X Nung X đến khối lượng không đổi thu 10,2 gam chất rắn Y Giá trị V A 2,24 B 4,48 C 3,36 D 6,72 Câu 3: Hịa tan hồn toàn m gam hỗn hợp Na, Al (tỉ lệ mol tương ứng : 4), thu dung dịch X Cho từ từ dung dịch HCl 1M vào X, kết thí nghiệm ghi bảng sau: Thể tích dung dịch HCl (ml) 210 430 a 1,56 Khối lượng kết tủa (gam) a Giá trị m A 6,69 B 11,15 C 9,80 D 6,15 Câu 4: Cho 8,63 gam hỗn hợp X gồm Na, K, Ba Al2O3 (trong oxi chiếm 19,47% khối lượng) tan hết vào nước thu dung dịch Y 1,344 lit khí H (đktc) Cho 0,32 lít dung dịch HCl 0,75M vào dung dịch Y, thu m gam kết tủa Giá trị m A 5,46 B 1,04 C 2,34 D 2,73 Câu 5: Cho m gam hỗn hợp gồm Na, Na 2O, K, K 2O, Ba, BaO (trong oxi chiếm 9,638% khối lượng) tác dụng với lượng dư H 2O , thu 0,0672 lít khí H (đktc) 20 ml dung dịch X Cho X tác dụng với 20 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H 2SO4 0,2M HCl 0,1M, thu 40 ml dung dịch có pH 13 Giá trị m gần với A 0,66 B 0,68 C 0,72 D 0,54 ▪ Bài tập nâng cao Câu 6: Cho 0,926 gam hỗn hợp gồm Na, Na 2O, K, K 2O, Ba, BaO (trong oxi chiếm 3,456%) tác dụng với lượng dư H 2O , thu 0,112 lít khí H (đktc) 200 ml dung dịch X Hấp thụ 0,224 lít CO2 (đktc) vào 200 ml X, thu 0,394 gam kết tủa Nếu cho 0,002 mol Al2 SO4 3 vào 200 ml dung dịch X thu m gam kết tủa Giá trị m A 1,088 B 0,622 C 0,466 D 0,778 Câu 7: Hỗn hợp X gồm Al, Ba, Na K Hịa tan hồn toàn m gam X vào nước dư, thu dung dịch Y 0,0405 mol khí H Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,018 mol H 2SO4 0,03 mol HCl vào Y, thu 1,089 gam hỗn hợp kết tủa dung dịch Z chứa 3,335 gam hỗn hợp muối clorua muối sunfat trung hòa Phần trăm khối lượng kim loại Ba X A 42,33% B 37,78% C 29,87% D 33,12% Câu 8: Hòa tan m gam hỗn hợp X gồm Ba, BaO, Al Al2O3 vào nước dư, thu 0,008 mol khí H dung dịch Y Chia Y làm hai phần Nhỏ từ từ dung dịch HCl 0,1M vào phần đến bắt đầu xuất kết tủa hết 20 ml Sục từ từ 0,0054 mol khí CO2 vào phần hai, thu 0,4302 gam kết tủa dung dịch Z chứa chất tan Giá trị m A 0,599 B 1,198 C 0,536 D 1,070 Câu 9: Hịa tan hồn tồn m gam hỗn hợp X gồm Al, Na BaO vào nước dư, thu dung dịch Y 0,085 mol khí H Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,03 mol H 2SO4 0,1 mol HCl vào Y, thu 3,11 gam hỗn hợp kết tủa dung dịch Z chứa 7,43 gam hỗn hợp muối clorua muối sunfat trung hòa Giá trị m A 2,79 B 3,76 C 6,50 D 3,60 Câu 10: Hỗn hợp X gồm Al, K, K 2O BaO (trong oxi chiếm 10% khối lượng X) Hịa tan hoàn toàn m gam X vào nước dư, thu dung dịch Y 0,0056 mol khí H Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,004 mol H 2SO4 0,002 mol HCl vào Y, thu 0,498 gam hỗn hợp kết tủa dung dịch Z chứa 0,6182 gam hỗn hợp muối clorua muối sunfat trung hòa Giá trị m A 0,9592 B 0,5760 C 0,5004 D 0,9596 1–A 2–B Câu 1: Đáp án A 3–B 4-C ĐÁP ÁN 5–A 6–B 7–C 8–B 9–B 10 - B Na 2O H2O NaAlO2 X Sơ đồ phản ứng: NaOH Al2O3 Ta có: n NaOH 0,1 mol Tại n HCl 0,3 mol : Kết tủa Al OH 3 chưa đạt cực đại n H n Al OH n AlO pu n H n OH n AlO pu 0,3 mol 2 n Al OH n AlO pu 0,3 0,1 0, mol a 0, 2.78 15, gam Tại n HCl 0,7 mol : Kết tủa Al OH 3 đạt cực đại, bị hòa tan phần n Al OH n H 4n AlO X n H 0, n H 4n AlO X 0, n OH 4n AlO X 0, 0, n AlO X 0,3 mol 2 1 n Al2O3 n AlO2 X 0,3 0,15 mol Bảo toàn nguyên tố Al: 1 n Na 2O n NaOH n NaAlO2 0,1 0,3 0, mol 2 m 0, 2.62 0,15.102 27,7 gam Câu 2: Đáp án B Phương trình hóa học: CO2 AlO2 2H 2O Al OH 3 HCO3 0, 0, mol t 2Al OH 3 Al2O3 3H 2O 0,1 0, mol V 0, 2.22, 4, 48 lít Câu 3: Đáp án B Gọi số mol Na, Al 5x 4x mol NaAlO2 : 4x mol Na : 5x mol H2O X Sơ đồ phản ứng: Al : 4x mol NaOHdu : x mol Tại 210 ml kết tủa đạt cực đại, ta có: n H pu 0, 43 0, 21 0, 22 mol; n giam 1,56 0, 02 mol 78 Nhận thấy: n H pu 3n giam Tại 210 ml, AlO2 dư Gọi số mol kết tủa tương ứng với a gam y mol n AlO pu n Al OH y mol n H n NaOH 4n AlO pu 0, 21 x y 0, 21 1 Tại 430 ml: Kết tủa Al OH 3 đạt cực đại, bị hòa tan phần 4n AlO X n H n Al OH y 0, 02 n H 4.4x y 0, 02 mol x 16x y 0, 02 0, 43 mol n H Từ (1) (2) suy ra: x 0,05; y 0,16 n Na 0, 05.5 0, 25 mol; n Al 0, 05.4 0, mol m 0, 25.23 0, 2.27 11,15 gam Câu 4: Đáp án C n H n HCl 0, 24 mol; mO X 1, 68 gam n O X 0,105 mol n Al2O3 n O X 0, 025 mol n H2 0, 06 mol n OH 2n H2 0,12 mol Phương trình hóa học: Al2O3 2OH 2AlO2 H 2O 0, 035 0, 07 0, 07 mol n OH du 0,12 0,07 0,05 mol Số mol HCl phản ứng với AlO2 bằng: 0, 24 0,05 0,19 mol n Al OH 4n AlO n H 3 4.0, 07 0,19 0, 03 mol mAl OH 0, 03.78 2,34 gam 3 Câu 5: Đáp án A n H 0,01 mol Dung dịch sau phản ứng có pH 13 OH dư Ta có: n OH du 0,004 mol n OH bđ n H n OH du 0,004 0,01 0,014 mol Lại có: n OH bđ 2n O hh 2n H2 0, 014 0, 09639m 2.0, 003 m 0, 66 gam 16 Câu 6: Đáp án B Xét hỗn hợp H2O : n H2 0,005 mol mO 0,926.3, 456% 0, 032 gam n O 0, 002 mol n OH 2n O 2n H2 0, 014 mol Xét X CO2 : n CO2 0,01 mol; n BaCO3 0,002 mol Ta có: n CO2 n OH n CO2 0,004 0,002 n Ba 2 0,002 mol Xét X Al2 SO4 3 : n Al3 0,004 mol; nSO2 0,006 mol n BaSO4 n Ba 2 0, 002 mol Ta có: m 0, 002.233 0, 002.78 0, 622 gam n Al OH 4n Al3 n OH 0, 002 mol Câu 7: Đáp án C H : 0, 0405 mol H Al OH 3 1, 089 gam 0,066 mol BaSO Y SO 24 Cl : 0, 03 mol 0,018 mol Z 2 3,335 gam Cl SO , ion KL 0,03 mol Al, Na, K Sơ đồ phản ứng: X H 2O Ba Ta có: n OH 2n H2 0,081 mol Bảo toàn nhóm OH: n OH n H 3n Al OH n Al OH 3 0, 081 0, 066 0, 005 mol 1, 089 0, 005.78 0, 003 mol n Ba 0, 003 mol 233 0,018 0,003 0,015 mol n BaSO4 Bảo toàn nhóm SO4 : nSO2 Z mion kl Z 3,335 0, 03.35,5 0, 015.96 0,83 gam m X 0,83 0, 003.137 0, 005.27 1,376 gam 0, 003.137 100% 29,87% 1,376 Câu 8: Đáp án B %m Ba H : 0, 008 mol Ba, Al Sơ đồ phản ứng: X H 2O O H :0,002 mol T 2 Ba Y AlO2 , OH du BaCO3 CO2 :0,0054 mol 0,4302 gam Al OH 3 Z : Ba HCO3 2 Xét 1/ 2Y HCl : n OH du 0,002 mol Xét 1/ 2Y CO2 : Gọi số mol BaCO3 , Al OH 3 , Ba HCO3 2 a, b, c mol 197a 78b 0, 4302 1 Bảo toàn nguyên tố C: n CO2 n BaCO3 n Ba HCO3 a 2c 0,0054 2 Bảo toàn nguyên tố Ba, Al: n Ba 2 Y a c; n AlO b Bảo tồn điện tích Y: a c b 0,002 3 Từ (1), (2), (3) suy a 0,0006; b 0,004; c 0,0024 Vậy X gồm Ba (0,006 mol); Al (0,008 mol) 2n Ba 3n Al 2n H2 Bảo toàn electron: n O X 0, 01 mol m 0,006.137 0,008.27 0,01.16 1,198 gam Câu 9: Đáp án B H : 0, 085 mol Al, Na Sơ đồ phản ứng: X H 2O Ba H 0,16 mol Y SO 24 0,03 mol Cl 0,1 mol Al OH 3 3,11 gam BaSO Cl : 0,1 mol Z 2 7,43 gam SO , ion KL Gọi số mol BaO a mol Ta có: n OH 2n H2 2n BaO 0,17 2a mol Bảo toàn nguyên tố Ba: n BaSO4 n BaO a mol Bảo tồn nhóm OH: n OH n H 3n Al OH n Al OH 3 0,17 2a 0,16 2a 0, 01 mol 3 0, 2a 0, 01 78 3,11 a 0, 01 mol 0,03 0,01 0,02 mol 233a Bảo tồn nhóm SO4 : nSO2 Z mion kl Z 7, 43 0,1.35,5 0, 02.96 1,96 gam mX 1,96 0, 01 137 16 0, 01.27 3, 76 gam Câu 10: Đáp án B Quy đổi hỗn hợp X thành Al, K, Ba, O H : 0, 0056 mol Al, K Sơ đồ phản ứng: X H 2O Ba, O H 2SO Y 0,004 mol HCl 0,002 mol Al OH 3 0, 498 gam BaSO H 2O Cl ;SO 24 0,6182 gam ion KL Z Ta có: mO 0,1m mKL 0,9m Mặt khác: n OH 2n H2 2n O 0, 0112 0,1m 0, 0112 0, 0125m 0,16 n OH n OH n H 1, 2.103 0,0125m Ta có: m m muoi m KL mOH mCl mSO2 0, 498 0, 6182 0,9m 17 1, 2.10 0,125m 0, 002.35,5 0, 004.96 3 m 0,576 gam ... 005 .78 0, 0 03 mol n Ba 0, 0 03 mol 233 0,018 0,0 03 0,015 mol n BaSO4 Bảo tồn nhóm SO4 : nSO2 Z mion kl Z 3, 335 0, 03. 35,5 0, 015.96 0, 83 gam m X 0, 83 0, 0 03. 1 37 ... thu 1,089 gam hỗn hợp kết tủa dung dịch Z chứa 3, 335 gam hỗn hợp muối clorua muối sunfat trung hòa Phần trăm khối lượng kim loại Ba X A 42 ,33 % B 37 ,78 % C 29, 87% D 33 ,12% Câu 8: Hòa tan m gam hỗn... 3n Al OH n Al OH 3 0, 17 2a 0,16 2a 0, 01 mol 3 0, 2a 0, 01 78 3, 11 a 0, 01 mol 0, 03 0,01 0,02 mol 233 a Bảo tồn nhóm SO4 : nSO2 Z mion kl Z 7, 43