a.Khi cho dung dịch muối CO32- tác dụng với H+
Nhận định đúng về bản chất của quá trình phản ứng (khi cho CO32- từ từ vào H+ hay cho từ từ H+ vào CO32-).
• Nếu cho từ từ CO32- vào H+ CO32- + 2H+ CO2+ H2O
• Nếu cho từ từ H+ vào CO32-
CO32- + H+ HCO3- (1) HCO3- + H+ CO2+ H2O (2)
Trường hợp thường gặp là cho từ từ H+ vào CO32- thì xảy ra theo thứ tự (1) và (2) Điều quan trọng là phải nhận ra được mức độ đã xảy ra của (1) và (2).
• Nếu đã có khí CO2 thoát ra thì (1) đã xảy ra xong ( toàn bộ CO32- đã chuyển hết về HCO3- ), (2) đã xảy ra.
• Nếu kết thúc thí nghiệm, cho dung dịch sau phản ứng tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 ([hoặc Ba(OH)2] thấy xuất hiện kết tủa thì (2) còn dư ( tức hết H+ ).
• Nếu sau phản ứng không có khí thoát ra chỉ có (1) xảy ra ,và chưa xảy ra (2), dung dịch sau phản ứng có khối lượng không đổi.
b.Khi cho từ từ dung dịch H+ vào dung dịch chứa hỗn hợp CO32-, HCO3-
Vì CO32- có tính bazơ mạnh hơn HCO3- nên khi cho từ từ H+ ( nghĩa là tại thời điểm đầu đang thiếu) vào dung dịch hỗn hợp CO32-, HCO3-, phản ứng sẽ xảy ra theo thứ tự:
CO32- + H+ HCO3- (1) HCO3- + H+ CO2+ H2O (2)
• Nếu CO32- còn dư sau (1) thì 2 chưa xảy ra; còn nếu đã khí bay ra thì dung dịch không còn CO32-.
• Lượng HCO3- tham gia phản ứng (2) gồm lượng ban đầu và lượng mới tạo ra ở (1).
Nếu bài cho lượng dư axit thì có 2 phản ứng tạo khí:
CO32- + 2H+ CO2+ H2O HCO3- + H+ CO2+ H2O
- Khi cho từ từ dung dịch hỗn hợp CO32- và HCO3- vào dung dịch H+, có 2 phản ứng tạo khí được coi như xảy ra cùng lúc
CO32- + 2H+ CO2+ H2O HCO3- + H+ CO2+ H2O
-Để giải nhanh cần chú ý, trong mọi trường hợp đều luôn có kết quả:
2 2
3 3 3 3
(CO HCO ) CO ( )
n −+ − =n + ↓n CaCO hoặcBaCO
∑ ( Định luật bảo toàn nguyên tố C)
-Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng để tính khối lượng muối thu được sau phản ứng Cứ 1 mol CO32- chuyển thành 2 mol Cl- thì khối lượng tăng :∆m = 71- 60 = 11 gam.
Cứ 1 mol CO32- chuyển thành 1 mol SO42- thì khối lượng tăng :∆m =96- 60 = 36 gam.
Sử dụng công thức giải nhanh
Công thức tính khối lượng muối clorua khi cho muối cacbonat tác dụng với dung dịch HCl giải phóng khí CO2 và H2O
Công thức tính khối lượng muối sunfat khi cho muối cacbonat tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng giải phóng khí CO2 và H2O
2.2.9.2.Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Cho từ từ dung dịch chứa 0,5 mol HCl và 0,3 mol NaHSO4 vào dung dịch chứa 0,6 mol NaHCO3 và 0,3 mol Na2CO3 đồng thời khuấy đều, thu được V lít khí (ở đktc) và dung dịch X. Khi cho dung dịch Ba(OH)2 (dư) trong vào dung dịch X thấy tạo ra m gam kết tủa.
Giá trị của V và m lần lượt là
A.11,2 và 78,8 B. 20,16 và 148,7. C. 20,16 và 78,8. D. 11,2 và 148,7.
Hướng dẫn giải
Số mol H+ = 0,5 + 0,3 = 0,8(mol) Số mol SO42- = 0,3(mol)
Số mol CO32- = 0,3 (mol) Số mol HCO3- = 0,6(mol)
CO32- + H+ HCO3-
(mol) 0,3 0,3 0,3
HCO3- + H+ CO2+ H2O
mMuối clorua = mMuối cacbonat + 11. n CO2
mMuối sunfat = mMuối cacbonat + 36. n CO2
(mol) 0,5 0,5 0,5 V = 0,5.22,4 =11,2 (lít)
Số mol HCO3- còn = 0,6 + 0,3 - 0,5 = 0,4(mol) Ba(OH)2 + HCO3- BaCO3 + OH- + H2O (mol) 0,4 0,4
Ba2+ + SO42- BaSO4
(mol) 0,3 0,3
m = 197.0,4 +233.0,3=148,7 (gam) ( Đáp án D)
Ví dụ 2: Thêm từ từ đến hết dung dịch chứa 0,18 mol HCl vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,06 mol K2CO3 và 0,1 mol NaHCO3, sau khi phản ứng kết thúc thì thể tích khí CO2 (đktc) thu được là
A. 1,344 lít. B. 2,240. lít. C. 2,688 lít. D. 1,120 lít.
Hướng dẫn giải
CO32- + H+ HCO3-
(mol) 0,06 0,06 0,06
HCO3- + H+ CO2+ H2O (mol) 0,12 0,12 0,12
V = 0,12.22,4 = 2,688 (lít) (Đáp án C)
Ví dụ 3: Thêm từ từ đến hết dung dịch chứa 0,2 mol HCl vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,08 mol K2CO3 và 0,1 mol NaHCO3, sau khi phản ứng kết thúc thì thu được dung dịch X và V lít khí CO2 (ở đktc). Cho dung dịch Ca(OH)2 (dư) vào X thu được m gam kết tủa. Giá trị của V và m lần lượt là
A. 4,480 và 6. B. 2,688 và 6. C. 3,360 và 8. D. 2,688 và 10.
Hướng dẫn giải
CO32- + H+ HCO3-
(mol) 0,080,08 0,08
HCO - + H+ CO + HO
(mol) 0,12 0,12 0,12 V = 0,12.22,4 = 2,688 (lít)
Số mol HCO3- còn = 0,08 + 0,1- 0,12 = 0,06(mol) Ca(OH)2 + HCO3- CaCO3 + OH- + H2O (mol) 0,06 0,06
m = 100.0,06 = 6 (gam) (Đáp án B)
Ví dụ 4: Hoà tan hết 5,24 gam hỗn hợp gồm một muối cacbonat của kim loại kiềm và một muối cacbonat của kim loại kiềm thổ bằng dung dịch HCl thu được 1,12 lít CO2(ở đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng số gam muối khan thu được là
A. 7,80 gam. B. 5,79 gam. C. 11,10 gam. D. 8,90 gam.
Hướng dẫn giải
Số mol CO2 = số mol CO32- = 0,05 (mol) Cách 1
Cứ 1 mol CO32- chuyển thành 2 mol Cl- khối lượng tăng =71-60 = 11 (gam) Vậy 0,05 mol CO32- ... ?
? = 11.0,05 = 0,55 (gam)
Số gam muối clorua = 5,24+0,55 = 5,79 (gam) Cách 2: Sử dụng công thức
(Đáp án B)
Ví dụ 5 : Hoà tan hết 13,32 gam hỗn hợp gồm một muối cacbonat của kim loại kiềm và một muối cacbonat của kim loại kiềm thổ bằng dung dịch H2SO4 (đủ) thu được 2,688 lít CO2(ở đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng số gam muối khan thu được là
A. 17,64 gam. B. 15,79 gam. C. 17,46 gam. D. 18,90 gam.
Hướng dẫn giải
Số mol CO2 = số mol CO32- = 0,12 (mol)
mMuối clorua = mMuối cacbonat + 11. n CO2 = 5,24 + 11.0,05= 5,79(gam)
Cách 1
Cứ 1 mol CO32- chuyển thành 1 mol SO42- khối lượng tăng = 96-60 = 36 (gam) Vậy 0,12 mol CO32- ... ?
? = 36.0,12= 4,32 (gam)
Số gam muối sunfat = 13,32+ 4,32 = 17,64 (gam) Cách 2: sử dụng công thức
(Đáp án A)
Ví dụ 6: Cho 7,16 gam hỗn hợpX gồm muối cacbonat và hiđrocacbonat của kim loại kiềm M tác dụng hết với dung dịch HCl (dư), sinh ra 1,792 lít khí (ở đktc). Kim loại M là
A
. Na B. K C. Rb D. Li
Hướng dẫn giải
M2CO3 + 2HCl2MCl + CO2+ H2O MHCO3 + HClMCl + CO2 + H2O Số mol CO2 = 0,08(mol) = nX
61 7,16 89,5 2 60
0,08
14,75 28,5 23( )
M MX M
M M Na
+ < = = < +
< < ⇒ = (Đáp án A)
Ví dụ 7: Hoà tan 6,76 gam hỗn hợp X gồm 2 muối cacbonat và sunfit của cùng một kim loại kiềm vào dung dịch HCl (dư). Sau khi phản ứng kết thúc thu được 1,344 lít hỗn hợp khí Y( ở đktc). Kim loại kiềm là
A. Li. B. K. C. Na. D. Rb.
Hướng dẫn giải
M2CO3 + 2HCl2MCl + CO2+ H2O M2SO3 + 2HCl2MCl + SO2+ H2O nY = 0,06(mol) = nX
mMuối sunfat = mMuối cacbonat + 36. n CO2 = 13,32 + 0,12. 36 = 17,64 (gam)
2 60 6,76 112,67 2 80 0,06
16,33 26,34 23( )
M MX M
M M Na
+ < = = < +
< < ⇒ =
(Đáp án C)
Ví dụ 8 : Thêm từ từ đến hết dung dịch chứa 0,06 mol K2CO3 vào dung dịch chứa 0,06 mol HCl đền khi phản ứng kết thúc thể tích khí CO2 (ở đktc) thu được là
A. 0,672 lít B. 0,224 lít. C. 1,344 lít. D. 0,112 lít.
Hướng dẫn giải
2HCl + K2CO32KCl + CO2 + H2O (mol) 0,06 0,03
VCO2 =0,03.22,4 0,672( )= l ( Đáp án A)
2.2.9.3.Bài tập vận dụng
Câu 1: Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na2CO3 1,5M và KHCO3 1M. Nhỏ từ từ từng giọt cho đến hết 200 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch X, sinh ra V lít khí (ở đktc). Giá trị của V là
A. 4,48. B. 3,36. C. 2,24. D. 1,12.
Câu 2: Cho 1,9 gam hỗn hợp muối cacbonat và hiđrocacbonat của kim loại kiềm M tác dụng hết với dung dịch HCl (dư), sinh ra 0,448 lít khí (ở đktc). Kim loại M là
A
. Na B. K C. Rb D. Li
Câu 3: Thêm từ từ đến hết dung dịch chứa 0,02 mol K2CO3 vào dung dịch chứa 0,03 mol HCl. Lượng khí CO2 thu được (ở đktc) là
A. 0,448 lít B. 0,224 lít. C. 0,336 lít. D. 0,112 lít.
Câu 4: Hoà tan hoàn toàn 8,4 gam muối cacbonat của kim loại M bằng dung dịch H2SO4
loãng vừa đủ, thu được một chất khí và dung dịch G1. Cô cạn G1, được 12,0 gam muối sunfat trung hoà, khan. Công thức hoá học của muối cacbonat là
A. CaCO3. B. MgCO3. C. BaCO3. D. FeCO3.
Câu 5: Hoà tan hết 5,00 gam hỗn hợp gồm một muối cacbonat của kim loại kiềm và một muối cacbonat của kim loại kiềm thổ bằng dung dịch HCl thu được 1,68 lít CO2(ở đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng khối lượng muối khan thu được là
A. 7,800 gam. B. 5,825 gam. C. 11,100 gam. D. 8,900 gam.
Câu 6: Hoà tan hoàn toàn 4 gam hỗn hợp M2CO3 và M’CO3 vào dung dịch HCl thấy thoát ra V lít khí (ở đktc). Dung dịch tạo thành đem cô cạn thu được 5,1gam muối khan. Giá trị của V là
A. 1,12 B. 1,68 C. 2,24 D. 3,36
Câu 7: Cho 20,6 gam hỗn hợp muối cacbonat của một kim loại kiềm và một kim loại kiềm thổ tác dụng với dung dịch HCl dư thấy 4,48 lít khí thoát ra (ở đktc). Cô cạn dung dịch muối khan thu được đem điện phân nóng chảy thu được m gam kim loại. Gía trị của m là
A. 8,6 B. 8,7 C. 8,8 D. 8,9
Câu 8: Cho 19,2 gan hỗn hợp muối cacbonat của một kim loại hoá trị I và một kim loại hoá trị II tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được 4,48 lít một chất khí (ở đktc). Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch là
A. 21,4gam. B. 22,4gam. C. 23,4gam. D. 25,4gam.
Câu 9: Cho 2,84 gam hỗn hợp CaCO3 và MgCO3 tác dụng hết với dung dịch HCl thấy bay ra 672ml khí CO2 (ở đktc). Phần trăm khối lượng của CaCO3, MgCO3 lần lượt là
A. 35,2% và 64,8% B. 70,4% và 29,6%
C. 85,49% và 14,51% D. 17,6% và 82,4%
Câu 10: Nung muối cacbonat của 2 kim loại kế tiếp nhau trong nhóm IIA tới khối lượng không đổi thu được 2,24 lít CO2 (ở đktc) và 4,64 gam hỗn hợp 2 oxit. Hai kim loại đó là
A. Mg và Ca B. Be và Mg C. Ca và Sr D. Sr và Ba 2.2.10. Phương pháp giải toán: Tính lưỡng tính của Al(OH)3
2.2.10.1.Cơ sở lý thuyết a.Các dạng toán thường gặp
Dạng 1: cho dung dịch bazơ tác dụng với dung dịch Al3+
• Đầu tiên có kết tủa keo xuất hiện:
Al3+ + 3OH- Al(OH)3
• Khi hết Al3+ , lượng OH- dư sẽ hòa tan kết tủa:
Al(OH)3 + OH- AlO2- + H2O Hay Al(OH)3 + OH- [Al(OH)4]-
Lượng kết tủa thu được phụ thuộc mối liên hệ số mol của Al3+ và OH-, được biểu diễn trên đồ thị:
n Al(OH)3
3nAl3+ 4nAl3+ nOH- Từ đồ thị ta thấy:
• Lượng kết tủa cực đại, số mol Al(OH)3 (max) = số mol Al3+⇔ số mol OH- = 3 số mol Al3+
• Lượng kết tủa cực tiểu, số mol Al(OH)3 (min) = 0⇔ số mol OH- ≥4 lần số mol Al3+
• Với mỗi giá trị của Al(OH)3 có thể tương ứng với 2 giá trị số mol OH- khác nhau. Để giải nhanh dạng bài toán này ta nên sử dụng sơ đồ:
Al3+ + OH-
3
2 4
Al(OH)
AlO hay[Al(OH) ]− −
↓
Thông thường đề bài cho số mol Al(OH)3, áp dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố với Al và nhóm OH- sẽ tính được :
3 2 ( )3
nAl + =nAlO− +nAl OH hoặc
3 ( )3
2 4
nOH nAl OH
nAlO − −
− =
Ta cũng có thể tính theo phương pháp định luật bảo toàn điện tích:
3 3
nAlO2− =nOH− − nAl +
Dạng 2: cho dung dịch axit (H+) tác dụng với dung dịch aluminat (AlO2-)(hay [Al(OH)4]-)
• Đầu tiên có kết tủa trắng keo xuất hiện:
AlO2- + H+ + H2OAl(OH)3
Hay [Al(OH)4]- + H+ Al(OH)3+ H2O
• Khi AlO2- hết, lượng H+ dư hòa tan kết tủa:
Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 3H2O
Lượng kết tủa thu được phụ thuộc vào mối liện hệ số mol AlO2- và H+, được biểu diễn trên độ thị:
n Al(OH)3
nAl(OH)3 4nAl(OH)3 nH+ Từ độ thị ta thấy :
• Lượng kết tủa cực đại, số mol Al(OH)3( max) = số mol AlO2-⇔ số mol H+ = số mol AlO2-
• Lượngkết tủa cực tiểu, số mol Al(OH)3(min) = 0⇔ số mol H+ ≥ 4 số mol AlO2-
• Với mỗi giá trị của số mol Al(OH)3 có thể ứng với 2 giá trị khác nhau . Để giải nhanh bài tập dạng này ta nên sử dụng sơ đồ:
AlO2- + H+
3 3
( ) Al OH Al +
↓
Thông thường đề bài cho số mol Al(OH)3, áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố với Al sẽ tính được:
3 ( )3
nAlO2− =nAl + +nAl OH
Ta cũng có thể áp dụng phương pháp định luật bảo toàn điện tích:
3 3 2
nH nAlO nAl
− −
= + +
b.Một số chú ý
Al(OH)3 nói riêng và hidroxit nói chung chỉ tan trong axit mạnh và bazơ mạnh, không tan trong axit yếu và bazơ yếu, do đó:
• Khi cho từ từ kiềm vào dung dịch muối Al3+ thì kết tủa tăng dần dần đền cực đại, sau đó sẽ giảm dần và tan hết nếu kiềm dư; khi thay kiềm bằng dung dịch NH3 thì lượng kết tủa tăng đến cực đại và không bị hòa tan khi NH3 dư ( riêng Zn(OH)2 là hidroxit lưỡng tính tan được trong NH3 là do tạo phức tan
[Zn(NH3)4](OH)2).
• Khi cho từ axit mạnh vào dung dịch muối aluminat thì lượng kết tủa tăng dần đến cực đại, sau đó sẽ tan một phần hay hoàn toàn toàn tùy thuộc vào lượng H+ dư. Khi H+ bằng dung dịch muối NH4+ hay sục khí CO2 thì chỉ tạo kết tủa và kết tủa không bị hòa tan( cũng cần chú ý rằng khi CO2 dư sẽ tạo ra muối HCO3- chứ không phải CO32-).
Khi cho H+ tác dụng với dung dịch hỗn hợp gồm OH- và AlO2- thì các phản ứng (nếu có) phải xảy ra theo thứ tự xác định:
OH- + H+ H2O (1)
AlO2- + H+ + H2O Al(OH)3(2) Al(OH)3+ 3H+ Al3+ +3H2O (3)
• Nếu lượng H+ (số mol, thể tích) nhỏ nhất để được kết tủa thì chưa xảy ra (3).
• Nếu lượng H+( số mol, thể tích) lớn nhất để được kết tủa thì kết tủa bị hòa tan một phần theo (3).
Bản chất của vấn đề là thông qua thứ tự các phản ứng với sự tương quan về số mol AlO2- với H+ hoặc Al3+ với OH- để xét phản ứng hòa tan kết tủa có xảy ra hay không, nếu có thì ở mức độ nào? Trả lời câu hỏi này giúp ta giải quyết được yêu cầu của bài toán.
• Nếu H+ ( hoặc OH-) dư thì không bao giờ thu được kết tủa, khi đó khối lượng kết tủa là cực tiều.
• Khi H+ ( hoặc OH-) hết sau phản ứng (2) thì phản ứng (3) sẽ không xảy ra ⇒kết tủa không bị hòa tan và khối lượng đạt giá trị cực đại.
c. Sử dụng công thức giải nhanh
• Công thức tính thể tích dung dịch NaOH cần cho vào dung dịch Al3+để xuất hiện một lượng kết tủa theo yêu cầu .
Ta có hai kết quả :
• Công thức tính thể tích dung dịch NaOH cần cho vào hỗn hợp dung dịch Al3+và H+ để xuất hiện một lượng kết tủa theo yêu cầu .
Ta có hai kết quả : n OH−
= 3.nkết tủa
n OH−
= 4. nAl3+
- nkết tủa
• Công thức tính thể tích dung dịch HCl cần cho vào dung dịch NaAlO2 hoặc Na[Al(OH)4]
để xuất hiện một lượng kết tủa theo yêu cầu . Ta có hai kết quả :
• Công thức tính thể tích dung dịch HCl cần cho vào hỗn hợp dung dịch NaOH và NaAlO2
hoặc Na[Al(OH)4] để xuất hiện một lượng kết tủa theo yêu cầu . Ta có hai kết quả :
2.2.10.2. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Cho dung dịch chứa 3,42 gam Al2(SO4)3 tác dụng với 25 ml dung dịch NaOH tạo ra được 0,78 gam kết tủa. Nồng độ mol của NaOH đã dùng là
A. 1,2M hoặc 2,4M. B. 2,8M hoặc 3,2M.
C. 1,2 M hoặc 4M. D. 1,2M hoặc 2,8M.
Hướng dẫn giải
Số mol Al2(SO4)3 = 0,01(mol)số mol Al3+ = 0,02(mol) Số mol Al(OH)3 = 0,01(mol)
Cách 1:
TH1: NaOH thiếu
Al3+ + 3OH- Al(OH) n OH−
( min ) = 3.nkết tủa + nH+
n OH−
( max ) = 4. nAl3+
- nkết tủa+ nH+
nH+
= nkết tủa nH+
= 4. nAlO
−2 - 3. nkết tủa
nH+
= nkết tủa + n OH−
nH+
= 4. nAlO
−
2 - 3. nkết tủa + n OH−
(mol) 0,03 0,01 [ ] 0,03 1,2( )
0,025
NaOH = = M
TH2: NaOH dư một phần
Al3+ + 3OH- Al(OH)3
(mol) 0,020,06 0,02 Al(OH)3 + OH- AlO2-
(mol) (0,02-0,01),01 0,06 0,01
[ ] 2,8( )
0,025
NaOH = + = M
Cách 2: Sử dụng công thức
(Đáp án D)
Ví dụ 2: Cho 150 ml dung dịch NaOH 7M tác dụng với 100 ml dung dịch Al2(SO4)3 1M.
Nồng độ mol/l NaOH trong dung dịch sau phản ứng là
A. 1,0M. B. 2,0M. C. 1,6M. D.2,4 M.
Hướng dẫn giải
Số mol NaOH = 1,05(mol) Số mol Al2(SO4)3 = 0,1(mol)
Al2(SO4)3 + 8NaOH2NaAlO2 + 3Na2SO4 + 4H2O (mol) 0,1 0,8
n OH−
= 3.nkết tủa=3.0,01=0,03 mol⇒CM =
) ( 2 , 025 1 , 0
03 ,
0 = M
n OH−
= 4. nAl3+
- nkết tủa=4.0,02-0,01=0,07 mol⇒CM
) ( 8 , 025 2 , 0
07 ,
0 = M
=
1,05 0,8
[ ] 1,0( )
0,15 0,1
NaOH = − = M
+
(Đáp án A)
Ví dụ 3: Cho 200ml dung dịch AlCl3 2M tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH có nồng độ a mol/lít, thu được một kết tủa. Lấy kết tủa đem sấy khô và nung đến khối lượng không đổi được 5,1gam chất rắn. Giá trị của a là
A. 2M hoặc 2,8M. B. 1,5M hoặc 3M.
C. 1M hoặc 1,5M . D. 1,5M hoặc 7,5M.
Hướng dẫn giải
Số mol AlCl3 = 0,4 (mol) = số mol Al3+
Số mol Al2O3 = 0,05 (mol)số mol Al(OH)3 = 0,1 (mol) Cách 1
TH1: NaOH thiếu
Al3+ + 3OH- Al(OH)3
(mol) 0,3 0,1 [ ] 0,3 1,5( )
NaOH = 0,2= M
TH2: NaOH dư một phần
Al3+ + 3OH- Al(OH)3
(mol) 0,4 1,2 0,4 Al(OH)3 + OH- AlO2-
(mol) (0,4-0,1) 0,3 1,2 0,3
[ ] 7,5( )
NaOH = 0,2+ = M
Cách 2: Sử dụng công thức giải nhanh
(Đáp án D)
Ví dụ 4: Cho dung dịch chứa a mol AlCl3 tác dụng với 200 gam dung dịch NaOH 4% thu được 3,9 gam kết tủa. Giá trị của a là
A. 0,05. B. 0,0125. C. 0,0625. D. 0,125.
Hướng dẫn giải
Số mol NaOH = 0,2(mol) Số mol Al(OH)3 = 0,05(mol)
Al3+ + OH-
3 2
( ) Al OH AlO−
↓
Gọi b là số mol AlO2-
Theo định luật bảo toàn nguyên tố Al, ta có : a = 0,05+b (1) Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có: 0,2- 3a = b (2) Từ (1) và (2) ta có a = 0,0625(mol) và b = 0,0125(mol) (Đáp án C)
Ví dụ 5: Cho 200ml dung dịch H2SO4 0,5M vào một dung dịch có chứa a mol Na[Al(OH)4] (NaAlO2) được 7,8 gam kết tủa. Giá trị của a là
A. 0,025. B. 0,050. C. 0,100. D. 0,125.
Hướng dẫn giải
Số mol H2SO4 = 0,1(mol) số mol H+ = 0,2(mol) Số mol Al(OH)3 = 0,1(mol)
AlO2- + H+
3 3
( ) Al OH Al +
↓
n OH−
= 3.nkết tủa=3.0, 1= 0,3 mol⇒a = 1,5( ) 2
, 0
3 ,
0 = M
n OH−
= 4. nAl3+
- nkết tủa= 4.0,4-0,1=0,15 mol⇒a 7,5( ) 2
, 0
15 ,
0 = M
=
Gọi b là số mol Al3+
Theo định luật bảo toàn nguyên tố Al, ta có : a = 0,1+b (1) Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có: 0,2- a = 3b (2) Từ (1) và (2) ta có a = 0,125(mol) và b= 0,025(mol) (Đáp án D)
Ví dụ 6: Hòa tan 21,3 gam hỗn hợp gồm Al và Al2O3 bằng HCl (đủ) được dung dịch A và 13,44 lít H2( ở đktc). Cho V lít dung dịch NaOH 0,5M vào dung dịch A thu được 31,2 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là
A. 2,4. B. 2,8. C. 4,8. D. 4,2 . Hướng dẫn giải
Số mol H2 = 0,6(mol) Số mol Al(OH)3= 0,4(mol)
Gọi x, y lần lượt là số mol Al, Al2O3
27 102 21,3 0,6( )
3 0,6.3 0,05( )
x y x mol
x y mol
+ = =
= → =
Theo định luật bảo toàn nguyên tố Al, ta có:
số mol Al3+ = 0,6 + 0,05.2 = 0,7(mol)
Al3+ + OH-
3 2
( ) Al OH AlO−
↓
Gọi a là số mol OH- đã dùng, b là số mol AlO2-
Theo định luật bảo toàn nguyên tố Al, ta có : 0,7 = 0,4 + b (1) Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có: a - 3.0,7 = b (2) Từ (1) và (2) ta có a = 2,4 (mol) và b = 0,3(mol)
2,4 4,8( )
NaOH 0,5
V = = l
(Đáp án C)
Ví dụ 7: Hòa tan 3,9 gam Al(OH)3 bằng 50 ml NaOH 3M được dung dịch X. Cho V lít dung dịch HCl 2M vào dung dịch X xuất hiện trở lại 1,56 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là
A. 0,12. B. 0,24. C. 0,14. D. 0,42.
Hướng dẫn giải
Số mol Al(OH)3 (ban đầu) = 0,05(mol) Số mol NaOH= 0,15 (mol)
Al(OH)3 + NaOHNaAlO2 + 2H2O (mol) 0,05 0,05 0,05
Dung dịch X gồm : AlO2- ( 0,05 mol); OH- dư ( 0,1 mol) Số mol Al(OH)3 ( sau phản ứng) = 0,02(mol)
AlO2
OH
−
−
+ H+
3 3
( ) Al OH Al +
↓
Gọi a là số mol H+ đã dùng, b là số mol Al3+
Theo định luật bảo toàn nguyên tố Al, ta có : 0,05 = 0,02 + b (1) Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có: a – 0,05- 0,1 = 3b (2) Từ (1) và (2) ta có a = 0,24 (mol) và b = 0,03 (mol)
0,24 0,12( ) 2
VNaOH = = l
Ví dụ 8: Cho V ml dung dịch HCl 1M cần cho vào 500 ml dung dịch Na[Al(OH)4] 0,1M (NaAlO2 0,1 M) thu được 0,78 gam kết tủa. Giá trị nhỏ nhất của V là
A.10 B.30. C. 15. D. 20.
Hướng dẫn giải
Số mol Al(OH)3 = 0,01(mol)
Số mol NaAlO2 = 0,05(mol) = số mol AlO2-
Cách 1