Question

[Đỗ Quang Duy]

Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, MgO, MgSO₄ tân hoàn toàn trong 163,68 gam dung dịch H₂SO₄ 28,74%, sau phản ứng thu được dung dịch Y có chứa H₂SO₄ 4,9% và 6,048 lít H₂ (đktc). Lấy 120 gam dung dịch Y cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Z và dung dịch T. Lọc lấy kết tủa Z và nung đến khối lượng không đổi thu được a gam chất rắn. Sục khí CO₂ đến dư vào dung dịch T thu được 9,36 gam kết tủa. Xác định giá trị m, a và phần trăm khối lượng các chất trong hỗn hợp X.

Answer 1

[Cầm Đức Anh]

Trường hợp 2: phản ứng tạo ra 2 loại muối

SO2 + MOH \(\rightarrow\) MHSO3

x mol x mol

SO2 + 2MOH \(\rightarrow\) M2SO3 + H2O

y mol 2y mol y mol

nSO2 < nNaOH < 2nSO2 => 0,2 < a < 0,4

Ta có hệ phương trình: x+ y= nSO2 và x+ 2y =nMOH

=> y= nMOH - nSO2 = 0,4 - a= nH2O sinh ra

Theo định luật bảo toàn khối lượng:

mSO2 + mNaOH + mKOH = m chất tan + mH2O sinh ra

64.a+0,3.40+0,1.56 = 30,08 + 18.(0,4-a)

=> a= 0,24 ( thỏa mãn) => V= 5,376 lít

Xét phản ứng giữa hỗn hợp A với H2SO4 đặc

R2SO3 + H2SO4 \(\rightarrow\)R2SO4 + SO2 + H2O

2RHSO3 + H2SO4 \(\rightarrow\)R2SO4 + 2SO2+ H2O

Từ 2 phương trình trên ta thấy: nhỗn hợp A = nSO2= 0,24

Tính được M ( trung bình) của hỗn hợp A bằng 115

=> R + 81 < 115 < 2R + 80

=> 17,5 < R < 43

=> R là Na (M = 23)

Xét phản ứng giữa Na với dd HCl:

nNa= 0,5 mol; nHCl = 0,4 mol

Nadư + HClhết \(\rightarrow\) NaCl + H2O

0,4 mol 0,4 mol 0,4 mol

nNadư = 0,5-0,4 = 0,1 mol

2Na + 2H2O \(\rightarrow\) 2NaOH + H2

0,1 mol 0,1 mol

Dung dịch Y chứa: 0,4 mol NaCl và 0,1 mol NaOH

NaCl + AgNO3 \(\rightarrow\) AgCl + NaNO3

0,4 mol 0,4 mol

NaOH + AgNO3\(\rightarrow\)AgOH+ NaNO3

0,1 0,1

2AgOH\(\rightarrow\)Ag2O + H2O

0,1 0,05

Kết tủa thu được gồm 0,4 mol AgCl và 0,05 mol Ag2O có tổng khối lượng là 69 gam

Answer 2

[Cầm Đức Anh]

- PTHH: 2Al + 3H2SO4 \(\rightarrow\) Al2 (SO4)3 + 3H2 (1)

MgO + H2SO4 \(\rightarrow\) MgSO4 + 2HO (2)

2NaOH+ H2SO4 \(\rightarrow\) Na2SO4 + 2H2O (3)

2NaOH+ MgSO4 \(\rightarrow\) Mg(OH)2 + Na2SO4 (4)

6NaOH+ Al2(SO4)3\(\rightarrow\) 3Na2SO4 + 2Al(OH)3 (5)

NaOH + Al(OH)3 \(\rightarrow\) NaAlO2 + 2H2O (6)

Mg(OH)2 \(\rightarrow\) MgO + H2O (7)

CO2 + NaOH \(\rightarrow\) NaHCO3 (8)

CO2 + NaAlO2 + 2H2O \(\rightarrow\) Al(OH)3 + NaHCO3 (9)

nH2SO4= \(\dfrac{163,68.28,74}{100.98}\)= 0,48 mol

Ta có: nH2 = \(\dfrac{6,048}{22,4}\)= 0,27 mol

Theo (1): nAl= \(\dfrac{2}{3}\)0,27 = 0,18 mol

- Ta coi dung dịch Y có 2 phần: + Phần 1 là dd Y ban đầu

+ Phần 2 là dd Y có khối lượng 100g

Kết tủa T là Al(OH)3 có số mol = 9,36/37 = 0,12 mol

Gọi k là tỉ số giữa phần 1 và phần 2

Suy ra k= 0,18/0,12= 1,5

\(\Rightarrow\) \(\dfrac{m+163,68-0,54}{120}\)= 1,5

\(\Rightarrow\) m= 16,86 (gam)

- Ở phần 1: mol axit dư= (16,86 + 163,68 - 0,54). 4,9/(100.98)= 0,09 mol

\(\rightarrow\) mol axit pư với MgO= mol MgO = 0,48-0,27-0,09 = 0,12 mol

Vậy phần trăm về khối lượng từng chất trong hỗn hợp ban đầu là:

%mAl = \(\dfrac{0,18.27}{16,86}\)100% = 28,82%

%mMgO= \(\dfrac{0,12.40}{16,86}\)100%= 28,47%

%mMgSO4 = 100% - 28,82% - 28,47% = 42,71%

Tìm x: Tổng mol MgSO4 trong dd Y ban đầu là

nMgSO4 = nMgO + nMgSO4 (bd)

= 0,12 + (16,9860 - 4,86- 4,8) : 120 = 0,18 mol

Do: nMgSO4 (p1) = 1,5n MgSO4 (p2)

Ở phần 1 của dung dịch Y:

\(\Rightarrow\)MgSO4 (p2) = \(\dfrac{0,18}{1,5}\)= 0,12 mol

Theo PT (4,7)

a=mMgO = 0,12.40 = 4,8 gam

nNaOH= 0,3 mol; nKOH= 0,1 mol

Xết pư giữa a mol SO2 với dd chứa 0,3 mol NaOH và 0,1 mol KOH ( quy về MOH: 0,4 mol)

+ Trường hợp 1: MOH dư

SO2 + 2MOH \(\rightarrow\)M2SO3 + H2O

a 2a a

nH2O sinh ra= a mol và 2a < 0,4 => a <0,2

Theo ĐLBTKL:

mSO2 + mNaOH + mKOH = m chất tan + mH2O sinh ra

64.a+ 0,3.40 + 0,1.56 = 30,08 + a.18

=> a= 0,27 ( vô lý)