Cho 0,765 gam hỗn hợp Al và Mg tan hoàn toàn trog 160 ml dung dịch H2SO4 0,25M

Cho 0,765 gam hỗn hợp Al và Mg tan hoàn toàn trog 160 ml dung dịch H₂SO₄ 0,25M

Đề bài: Cho 0,765 gam hỗn hợp Al và Mg tan hoàn toàn trog 160 ml dung dịch H₂SO₄ 0,25M, thu được dung dịch X và khí H₂. Cho 340 ml dung dịch NaOH 0,25M vào X, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được 1,65 gam kết tủa 2 chất. Mặt khác, cho từ từ dung dịch chứa hh KOH 0,8M và Ba(OH)₂ 0,1M vào dung dịch X đến khi thu được kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa, nung đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Tính m?

Lời giải:

$n_{H_{2}S{O}_4}$= 0,25.0,16=0,04(mol)

Gọi n_Al = a (mol); n_Mg = b (mol)

⇒ 27a + 24b = 0,765 (1)

$\begin{array}{l}2Al+3H_{2}S{O}_4\to A{l}_2{\left(S{O}_4\right)}_3+3H_2\\ a\mathrm{.........1},5a\mathrm{.............0},5a\end{array}$

$\begin{array}{l}Mg+H_{2}S{O}_4\to MgS{O}_4+H_2\\ b\mathrm{.........}b\mathrm{...............}b\end{array}$

$\Rightarrow n_{H_{2}S{O}_{4}d\text{u}}=0,04-(1,5a+b)\left(mol\right)$

Gọi $n_{Al{\left(OH\right)}_3}$ _{bị hoà tan} = c (mol)

n_NaOH = 0,25.0,34 = 0,085 (mol)

2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O

$\begin{array}{l}2NaOH+MgS{O}_4\to Mg{\left(OH\right)}_2+N{a}_{2}S{O}_4\\ 2b\mathrm{..............}b\mathrm{.................}b\end{array}$

Ta có:

$n_{NaOH}=2n_{H_{2}S{O}_4}+2n_{MgS{O}_4}$$+6n_{A{l}_2{\left(S{O}_4\right)}_3}+n_{Al{\left(OH\right)}_3}$_{bị hoà tan}

→ (0,04 – 1,5 a – b).2 + 2b + 3a + c = 0,085 → c = 0,085 (2)

$n_{Mg{\left(OH\right)}_2}=b\left(mol\right);n_{Al{\left(OH\right)}_3}=a-c\left(mol\right)$

⇔ 58b + (a−c).78 = 1,65

⇔78a + 68b − 78c = 1,65 (3)

Từ (1) (2) và (3) suy ra a = 0,015; b = 0,015; c = 0,005

Vậy dung dịch X chứa :

Al₂(SO₄)₃: 0,5a = 0,0075(mol)

MgSO₄: b=0,015

H₂SO₄ dư: 0,04 − 1,5a − b = 0,0025 (mol)

Suy ra :

$n_{A{l}^{3+}}$= 0,075.2 = 0,015 (mol)

$n_{M{g}^{2+}}$ = 0,015 (mol)

$n_{S{O}_4^{2-}}$= 0,0075.3 + 0,015 + 0,0025 = 0,04

 $n_{H^{+}}$= 0,0025.2 = 0,005 (mol)

$\begin{array}{l}B{a}^{2+}+S{O}_4^{2-}\to BaS{O}_4\\ 0,\mathrm{04....0},\mathrm{04......0},04\end{array}$

⇒ $n_{Ba{\left(OH\right)}_2}=n_{B{a}^{2+}}$ = 0,04 (mol)

⇒$V_{hh}=\frac{0,04}{0,1}=0,4$ (lít)

n_KOH = 0,4.0,8 = 0,32 (mol)

Suy ra: 

$n_{O{H}^{-}}$ = 0,32 + 0,04.2 = 0,4(mol)

 $$\begin{gathered} H^{+}+O{H}^{-}\to H_{2}O \\ M{g}^{2+}+2O{H}^{-}\to Mg{\left(OH\right)}_2 \\ A{l}^{3+}+3O{H}^{-}\to Al{\left(OH\right)}_3 \end{gathered}$$

Số mol $O{H}^{-}$  phản ứng với  $A{l}^{3+}$ là :

 $n_{O{H}^{-}}=0,4-0,005-0,015.2$$=0,365>4n_{A{l}^{3+}}=0,015.4=0,06$

Vậy Al(OH)₃ bị hòa tan kết

Suy ra kết tủa gồm: Mg(OH)₂ 0,015 mol; BaSO₄: 0,04 mol

 

Vậy :

M = 0,015.40 + 0,04.233 = 9,92(gam).