Chủ đề 27: Bài tốn hỗn hợp chứa nhơm, kim loại kiềm, kiểm thổ Với dạng toán bạn cần lưu ý điểm sau: + Hỗn hợp chứa kim loại kiềm, kiềm thổ, nhơm hòa vào nước kiềm kiềm thổ sinh OH- sau có chuyển dịch điện tích từ OH- thành AlO2- + Lượng khí H2 bay Al kim loại kiềm, kiềm thổ sinh + Chú ý: Áp dụng linh hoạt định luật bảo tồn Ví dụ 1: Cho m gam hỗn hợp rắn X gồm Na Al vào nước dư thu 4,032 lít H (đktc), dung dịch Y 0,25m gam chất rắn không tan Giá trị m : A B C D 10 Định hướng tư giải: ì Na : a(mol) BTE + Ta cú 0,75m ắắắ đ a + 3a = 0,18.2 đ a = 0,09(mol) ợAl : a(mol) BTKL ắắắ đ 0,75m = 0,09(23 + 27) ắắ ® m = 6(gam) Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm Ba, Na Al số mol Na 0,6 lần số mol Ba Hoà tan m gam hỗn hợp X nước dư thu dung dịch Y; 0,116m gam chất rắn khan 11,648 lít H (đktc) Phần trăm khối lượng Al hỗn hợp X : A 40,12% B 34,21% C 35.87% D 39,68% Định hướng tư giải: ìBa : a(mol) ï + Có m - 0,116m = 0,884m í Na : 0,6a(mol) ïAl : 2a + 0,6a = 2,6a(mol) ỵ BTE ắắắ đ 2a + 0,6a + 2,6a.3 = 0,52.2 ® a = 0,1(mol) BTKL ¾¾¾ ® 0,884m = 0,1(137 + 0,6.23 + 2,6.27) đ m = 25(gam) ắắ đ %Al = 2,6.0,1.27 + 0,116.25 = 39,68% 25 Bài tập rèn luyện Câu 1: Hòa tan hồn tồn m gam hỗn hợp Al Ba với số mol vào nước dung dịch X Cho từ từ dung dịch HCl 0,5M vào dung dịch X đến lượng kết tủa đạt giá trị lớn thấy dùng hết 200 ml Giá trị m A 8,2 gam B 16,4 gam C 13,7 gam D 4,1 gam Trích chuyên Lê Quý Đôn – Lần – 2016 Định hướng tư giải: Khi kết tủa lớn Cl- chạy hết vào BaCl2 0,5.0, = 0, 05(mol) BTNT.Ba + BTKL ắắắắắắ đ m = 0,05(137 + 27) = 8, 2(gam) BTNT.Clo Do ta có : ắắắắ đ n BaCl2 = Cõu 2: Hn hợp X gồm Al, Na2O Na Hoà tan m gam hỗn hợp X vào nước thu 8,96 lít H2 (đktc) ; dung dịch Y 0,2m gam chất rắn khơng tan Sục khí CO2 dư vào dung dịch Y thu 0,25 mol kết tủa Giá trị m : A 17,625 B 18,268 C 19,241 D 15,489 Định hướng tư giải: BTNT.Al + Có Al d thỡ Y l ? ắắắắ đ n NaAlO2 = n Al(OH)3 = 0, 25(mol) BTE X X ¾¾¾ ® 0,25.3 + n = 0,4.2 Na ! ® n Na = 0,05(mol) H2 ắắắắ đ n Na 2O = 0,1(mol) BTNT.Na BTKL ắắắ đ0,8m = 0,25.27 + 0,05.23 + 0,1.62 ® m = 17,625(gam) Câu 3: Hỗn hợp X gồm x mol Al y mol Na Hỗn hợp Y gồm y mol Al x mol Na TN1 : Hoà tan hỗn hợp X vào nước dư thu dung dịch X1 ; 5,376 khí H2 (dktc) m gam chất rắn không tan TN : Hoà tan hỗn hợp Y vào nước dư thu dung dịch Y1 khối lượng NaOH 1,2 gam Khối lượng (x+y) mol Al : A.6,75 gam B 7,02 gam C 7,29 gam D 7,56 gam Định hướng tư giải: BTE + Với thí nghiệm cú Al d nờn ắắắ đ3y + y = 0,24.2 ® y = 0,12(mol) ! ! Al Na BTNT.Al + Với thí nghiệm : Có NaOH nên ¾¾¾¾ ® n NaAlO2 = y = 0,12(mol) 1, + 0,12 = 0,15(mol) 40 ắắ đ mAl = 27(0,12 + 0,15) = 7,29(gam) Câu 4: Hỗn hợp A gồm hai kim loại Al, Ba Cho lượng nước dư vào 4,225 gam hỗn hợp A, khuấy để phan ứng xay hồn tồn, có khí thốt, phần chất rắn lại khơng bị hòa tan hết 0,405 gam Khối lượng kim loại 4,225 gam hỗn hợp A A 1,485 g; 2,74 g B 1,62 g; 2,605 g C 2,16 g; 2,065 g D 0,405g; 3,82g BTNT.Na ¾¾¾¾ ®x = Định hướng tư giải: + Vì có Al dư nên dung dịch sau phản ứng Ba(AlO2)2 ỡBa : a(mol) BTKL ắắắ đ 4, 225 - 0, 405 = 3,82(gam) đ a = 0,02(mol) ợAl : 2a(mol) ìmAl = 2.0,02.27 + 0,405 = 1,485(gam) ¾¾ ®í ỵmBa = 2,74(gam) Câu 5: Cho m gam hỗn hợp Ba, Al, Al2O3 vào nước thu dung dịch A chứa Ba[Al(OH)4]2 8,96 lít H2 (đktc) Cho dung dịch chứa 0,65 mol HCl vào dung dịch A thu 35,1 gam kết tủa m có giá trị là: A.53,32 gam B.58,72 gam C.57,35 gam D.55,36 gam Định hướng tư giải: Thấy n H+ > n Al(OH)3 = 0,45(mol) ® kết tủa bị tan phần ìBa + : a(mol) ï BTDT Vậy dung dịch sau phản ứng : íAl3+ : 2a - 0, 45 ắắắ đ a = 0, 25(mol) ù ợCl : 0,65 0,65 + 0, 45.3 - 0, 4.2 = 0,6(mol) BTKL ắắắ đm = 0,25(137 + 27.2) + 0,6.16 = 57,35(gam) + Nếu bạn thấy khó hiểu tư sau BTE ¾¾¾ ® n Otrong m = BTE ¾¾¾ ®0,25.2 + 3n Al = 0,4.2 ® n Al = 0,1(mol) 0,5 - 0,1 BTNT.Al BTKL ắắắắ đ n Al2O3 = = 0, 2(mol) ắắắ đ m = 57,35(gam) Cõu 6: Ho tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Na2O Al2O3 vào H2O thu 200 ml dung dịch Y chứa chất tan có nồng độ 0,5M Thổi khí CO2 (dư) vào Y thu a gam kết tủa Giá trị m a A 8,2 7,8 B 13,3 3,9 C 8,3 7,2 D 11,3 7,8 Định hướng tư giải: Có n NaAlO2 = 0,5.0,2 = 0,1(mol) ìïa = m Al(OH)3 = 0,1.78 = 7,8(gam) BTNT ắắắ đớ ùợm = 0,05(62 + 102) = 8, 2(gam) Câu 7: Một hỗn hợp A gồm Ba Al Cho m gam A tác dụng với nước dư, thu 1,344 lít khí, dung dịch B phần khơng tan C Cho 2m gam A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu 20,832 lít khí (Các phản ứng xảy hồn tồn, thể tích khí đo điều kiện tiêu chuẩn) Khối lượng kim loại m gam A là: A 2,055g Ba 8,1g Al B 2,55g Ba 8,81g Al C 3,055g Ba 8,1g Al D 8,1g Ba 2,055g Al Định hướng tư giải: ìBa : a(mol) + Với m gam ta gọi A í ỵAl : b(mol) BTE ¾¾¾ ® a.2 + a.2.3 ! = 0,06.2 ® a = 0,015(mol) ® mBa = 2,055 Al BTE + Với 2m thỡ ắắắ đ 2a.2 + 2b.3 = 0,93.2 đb = 0,3(mol) ® mAl = 8,1(gam) Câu Chia 39,9 gam hỗn hợp X dạng bột gồm Na, Al, Fe thành ba phần : - Phần 1: cho tác dụng với nước dư, giải phóng 4,48 lít khí H2 - Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, giải phóng 7,84 lít khí H2 - Phần 3: Cho vào dung dịch HCl dư, thấy giải phóng V lít khí H2 (các khí đo đktc) Giá trị V ? A 7,84 B 13,44 C 10,08 D 12,32 Trích đề thi thử THPT Chuyên Bến Tre – 2016 Định hướng tư giải ì Na : a ìa + 3a = 0, 2.2 ìa = 0,1 ï ï ï Ta có: 13,3 ớAl : b ắắ đ ớa + 3b = 0,35.2 ắắ đ ớb = 0, ùFe : c ï23a + 27b + 56c = 13,3 ïc = 0,1 î î î 0,1.1 + 0, 2.3 + 0,1.2 BTE ¾¾¾ ® n H2 = = 0, 45 ¾¾ ® V = 10,08 Câu 9: Cho m gam hỗn hợp gồm Ba Al vào nước dư, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 7,168 lít khí H2 (đktc) 1,08 gam chất rắn khơng tan Giá trị m là: A 16,36 B 17,02 C 14,32 D 15,28 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư giải ì Ba : a Vì có chất rắn khơng tan nên phần tan s gm: ợ Al : 2a BTE ắắắ đ 2a + 2a.3 = 0,32.2 ắắ đ a = 0,08 ¾¾ ® m = 0,08.137 + 2.0,08.27 + 1,08 = 16,36(gam) Câu 10: Cho m gam Al Na (tỉ lệ mol 1:2) tác dụng với nước dư thu dung dịch X Cho dung dịch X tác dụng với 100 ml dung dịch CuCl2 0,25 M HCl 0,5 M Sau phản ứng thu 2,45 gam kết tủa chứa Cu(OH)2 Giá trị m là: A 5,84 B 8,76 C 8,03 D 7,30 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư giải ìNa + : 2a ï Dung dịch X chứa: í AlO 2- : a nCl- = 0,1(0,25.2 + 0,5) = 0,1(mol) ï BTDT ® OH - : a ỵ ¾¾¾ ì Na + : 2a ï BTDT ¾¾ ® íAlO-2 : a ¾¾¾ ® 2a = a + 0,1 ắắ đ a = 0,1 ắắ đ m = 7,3 ï ỵCl : 0,1 Câu 11: Hòa tan hồn toàn m gam hỗn hợp Na, K, Ba, Al vào nước dung dịch X 8,512 lít H2 (đktc) Cho X phản ứng với 200 ml dung dịch H2SO4 1,25M HCl 1M thu 24,86 gam kết tủa dung dịch Y chứa muối clorua sunfat trung hòa Cơ cạn Y 30,08 gam chất rắn khan Phần trăm khối lượng Ba có hỗn hợp ban đầu là: A 44,16% B 60,04% C 35,25% D 48,15% Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư giải ìn H SO = 0, 25 ïï Ta có: ín HCl = 0, ù đ n e = 0,76 ùợn H2 = 0,38 ắắ ỡm ắắ đ n + = n e = 0,76 ï 2ïSO : 0, 25 ¾¾ ® 24,86 + 30,08 = 54,94 í -4 ïCl : 0, ùOH - : a ợ BTDT BTKL ắắắ ® a = 0,06 ¾¾¾ ® m = 22,82 ìAl(OH)3 : 0,02 0,1.137 ắắ đ 24,86 ắắ đ %Ba = = 60,04% 22,82 ỵBaSO4 : 0,1 Câu 12: Một hỗn hợp X gồm Na Al có tỉ lệ mol 1:2 cho vào nước thu dung dịch A, chất rắn B 8,96 lít khí (đktc) Khối lượng chất rắn B hỗn hợp X A 1,35 12 B 5,4 15,4 C 5,4 14,5 D 2,7 13,5 Trích đề thi thử chuyên Lê Khiết – Quảng Ngãi – 2016 Định hướng tư giải ìmB = 27a = 5,4(gam) ỡ Na : a BTE ắắắ đ a + 3a = 0,4.2 đ a = 0,2 đ ợAl : 2a ỵmX = 15,5(gam) Ta có: X í Câu 13: Hòa tan hồn tồn m gam hỗn hợp Al Ba với số mol vào nước dung dịch X Cho từ từ dung dịch HCl 0,5M vào dung dịch X đến lượng kết tủa đạt giá trị lớn thấy dùng hết 200 ml Giá trị m A 8,2 gam B 16,4 gam C 13,7 gam D 4,1 gam Trích đề thi thử chuyên Lê Quý Đôn Đà Nẵng – 2015 Định hướng tư giải Khi kết tủa lớn Cl- chạy hết vào BaCl2 0,5.0, = 0, 05(mol) BTNT.Ba + BTKL ắắắắắắ đ m = 0,05(137 + 27) = 8, 2(gam) BTNT.Clo Do ta có : ¾¾¾¾ ® n BaCl2 = Câu 14: X hỗn hợp kim loại Ba Al Hòa tan m gam X vào lượng dư nước thu 8.96 lít H2 (đktc) Cũng hòa tan m gam X vào dung dịch NaOH dư thu 12,32 lít khí H2 (đktc) Giá trị m là: A 21,80 B 13,70 C 57,50 D.58,85 Trích đề thi chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội – 2015 Định hướng tư giải Do lượng khí lần nhiều nên lần 1, Al chưa phản ứng hết Để ý thấy Al thí nghiệm Al chui vào Ba(AlO2)2 TN.1 ìBa : a BTE ỡù ắắắ đ 2a + 2a.3 = 0,4.2 Do ú: X ắắắ đớ TN.2 đ 2a + 3b = 0,55.2 ợAl : b ùợ ắắắ ỡa = 0,1 ắắ đớ ắắ đ m = 21,8(gam) ợ b = 0,3 Câu 15: Chia 23,2 gam hỗn hợp X gồm Na, K Al thành phần Phần cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu 8,96 lít khí H2 (đktc) Phần cho tác dụng với dung dịch HCl dư cô cạn dung dịch thu m gam chất rắn giá trị m A 51,6 B 37,4 C 40,0 D 25,8 Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015 Định hướng tư giải BTE Ta có: n H = 0,4 ắắắ đ n e = n Cl- = 0,8(mol) BTKL ắắắ đm = 23, + 0,8.35,5 = 40(gam) Câu 16: Cho m gam hỗn hợp Al, Al2O3, Al(OH)3 tác dụng với dung dịch H2SO4 28,4% vừa đủ thu dung dịch X có nồng độ phần trăm 29,335% 4,032 lít H2 đktc Cô cạn dung dịch X thu 80,37 gam muối khan Giá trị m là: A 18,78 B 25,08 C 28,98 D 31,06 Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015 Định hướng tư giải 80,37 BTNT.Al m Ta có: n Al2 (SO4 )3 = = 0, 235 ắắắắ đ n Trong = 0, 47(mol) Al 342 0,705.98 ắắ đ n SO2- = 0,705 ắắ đ mdd = 243, 275 H 2SO4 = 0, 284 å Khối lượng dung dịch sau phản ứng: mdd sau pu = 80,37 = 273,973(gam) 0, 29335 BTKL ắắắ đ m + 243,275 = 273,973 + 0,18.2 ¾¾ ® m = 31,06(gam) ... = 0,12(mol) ! ! Al Na BTNT.Al + Với thí nghiệm : Có NaOH nên ¾¾¾¾ ® n NaAlO2 = y = 0,12(mol) 1, + 0,12 = 0,15(mol) 40 ắắ đ mAl = 2 7(0 ,12 + 0,15) = 7,29(gam) Câu 4: Hỗn hợp A gồm hai kim loại Al,... 17,625(gam) Câu 3: Hỗn hợp X gồm x mol Al y mol Na Hỗn hợp Y gồm y mol Al x mol Na TN1 : Hoà tan hỗn hợp X vào nước dư thu dung dịch X1 ; 5,376 khí H2 (dktc) m gam chất rắn không tan TN : Hoà tan hỗn. .. 0, 05(mol) BTNT.Ba + BTKL ắắắắắắ đ m = 0,0 5(1 37 + 27) = 8, 2(gam) BTNT.Clo Do ta có : ắắắắ đ n BaCl2 = Cõu 14: X l hỗn hợp kim loại Ba Al Hòa tan m gam X vào lượng dư nước thu 8.96 lít H2 ( ktc)