Bài tập muối Nhôm – Phần 2

Kim loại kiềm, kiềm thổ và nhôm Tổng hợp
  1. Bài toán ngược.

Đặc điểm: Biết số mol của 1 trong 2 chất tham gia phản ứng và số mol kết tủa. Yêu cầu tính số mol của chất tham gia phản ứng còn lại.

*Kiểu 1: Biết số mol Al(OH)3, số mol Al3+. Tính lượng OH.

Cách làm:

  • Nếu số mol Al(OH)3 = số mol Al3+: cả 2 chất phản ứng vừa đủ với nhau tạo Al(OH)3. Khi đó:
  • Bài toán “hai đáp số” dấu hiệu nhận biết: , khi đó có 2 trường hợp xảy ra:

                 TH1: Nếu  OH hết, Al3+ dư thì chỉ có phản ứng:

                                                Al3+ + 3OH→ Al(OH)3        (1)

                                                            3b   ←        b

                                                 

                 TH2: OH  dư hòa tan 1 phần kết tủa khi đó:

            Al3+ + 3OH→ Al(OH)3                                   (1)

             a  →   3a     →   a

            Al(OH)3  + OH→ AlO2+ H2O                         (2)

                                                (a-b)  →   (a-b)  

                                                   

 Hay nhìn vào sơ đồ phản ứng:

                 TH1 (dừng lại giai đoạn 1):            

                 TH2 (cả 2 giai đoạn xảy ra):     

  • Nếu dung dịch có thêm ion H+ thì :

                                                                  

Ví dụ 3(K-A-2012): Cho 500 ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào V ml dung dịch Al2(SO4)3 0,1M; sau khi các phản ứng kết thúc thu được 12,045 gam kết tủa. Giá trị của V là

  1. 300. B. 75. C. 200.                       D. 150.

Hướng dẫn:

Nếu sau phản ứng chỉ có kết tủa BaSO4 thì số . Do vậy kết tủa bao gồm: BaSO4 , Al(OH)3;  Giả sử V

                   

            OH  dư hòa tan 1 phần kết tủa khi đó:         

            Khi đó mKT = 233.0,3V + 78.(0,8V – 0,1) = 12,045

                       → V = 0,15 lít = 150 ml (tm 0,05 > 0,3.0,15)

Đáp án D

Ví dụ 4(K-A-2008): Cho V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 và 0,1 mol H2SO4 đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 7,8 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V để thu được lượng kết tủa trên là:

  1. 0,35.                        B. 0,25.             C. 0,45.                    D. 0,05.         

Hướng dẫn:

        khi Al(OH)3tạo thành tối đa rồi bị hòa tan một phần.

Theo bài ra ta có:   =>  và n

          Khi cho NaOH vào phản ứng xảy ra theo thứ tự:

           H+  +      OH  H2O

          0,2 mol      0,2 mol            

          Al3+ +    3OH  Al(OH)3   

         0,1 mol   0,3 mol  0,1 mol         

          Al3+   +    4OH  AlO2+ H2O

          0,1 mol  0,4 mol    

         nNaOH  == 0,2 + 0,3 + 0,4 = 0,9 mol => Vmax = 0,9 : 2 = 0,45 lít

(Hay )

Đáp án C.

Ví dụ 5:  Hoà tan hết 0,81 gam bột nhôm vào 550 ml dung dịch HCl 0,2M thu được dung dịch A. Tính thể tích dung dịch NaOH 0,5 M cần thêm vào dung dịch A để:

  1. thu được lượng kết tủa lớn nhất.
  2. 0,22 (lít).          B. 0,18 (lít).           C. 0,25 (lít).               D. 0,34 (lít).                                    
  3. thu được 0,78 gam kết tủa.
  4. 0,26 (lít). B. 0,06 (lít).          C. 0,25 (lít).                 D. 0,1 lít và 0,26 (lít).          

Hướng dẫn:

          

2Al  +  6H+   2Al3+  +  3H2

         0,03      0,09       0,03        0,045

Dung dịch A thu được gồm: Al3+= 0,03 mol ; H+  = 0,11 – 0,09 = 0,02 (mol).

  1. Thu lượng kết tủa lớn nhất

  H+   +    OH     H2O

(mol):   0,02      0,02

             Al3+ +    3OH  Al(OH)3   

(mol):   0,03      0,09           0,03

             (lít).

 (Hay )

Đáp án A

  1. Thu được 0,78 gam kết tủa

Số mol Al(OH)3 cần điều chế = 0,01 mol.

– Trường hợp 1

  H+   +    OH     H2O

(mol):   0,02      0,02

             Al3+ +    3OH  Al(OH)3   

(mol):                0,03      ←   0,01

             (lít).

(Hay )

– Trường hợp 2

H+  +  OH  H2O

           0,02 mol   0,02 mol            

            Al3+ +    3OH  Al(OH)3   

           0,03 mol   0,09 mol  0,03 mol         

            Al(OH)3    + OH–  → AlO2+ H2O

           0,02mol       0,02mol

             (lít)

(Hay )

Đáp án D

*Kiểu 2: Biết số mol OH, số mol kết tủa Al(OH)3. Tính số mol Al3+.

Cách làm: So sánh số mol OH của bài cho với số mol OH trong kết tủa.

       Nếu số mol OH của bài cho lớn hơn số mol OH trong kết tủa thì đã có hiện tượng hoà tan kết tủa.

       Sản phẩm của bài có Al(OH)3 và [Al(OH)4 ] ()

      (Theo bảo toàn nhóm OH)

           →

Ví dụ 6(K-B-2011): Cho 400 ml dung dịch E gồm AlCl3 x mol/lít và Al2(SO4)3 y mol/lít tác dụng với 612 ml dung dịch NaOH 1M, sau khi các phản ứng kết thúc thu được 8,424 gam kết tủa. Mặt khác, khi cho 400 ml E tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư) thì thu được 33,552 gam kết tủa. Tỉ lệ x : y là

  1. 4 : 3                        B. 3 : 4                            C. 7 : 4                         D. 3 : 2

Hướng dẫn:

Số mol OH trong kết tủa là 0,324 mol <  0,612 mol → có tạo [Al(OH)4 ]

           Al3+                      +    OH  Al(OH)3  + [Al(OH)4 ]

                  0,4x + 0,096            0,612             0,108        (0,4x – 0,012)

              Bảo toàn nhóm OH có : 0,612  = 0,108.3 + 4. (0,4x – 0,012)  

                                   →  x  = 0,21 mol

                            

Đáp án C

Ví dụ 7(K-B-2010): Cho 150 ml dung dịch KOH 1,2M tác dụng với 100 ml dung dịch AlCl3 nồng độ x mol/l, thu được dung dịch Y và 4,68 gam kết tủa. Loại bỏ kết tủa, thêm tiếp 175 ml dung dịch KOH 1,2M vào Y, thu được 2,34 gam kết tủa. Giá trị của x là

  1. 1,2M. B. 0,8M.                                C. 0,9M.                    D. 1,0M.

Hướng dẫn:

            Al3+ +    OH  Al(OH)3  + [Al(OH)4 ]

 0,1x             0,39             0,09         (0,1x-0,09)

0,39 = 0,09.3 + 4. (0,1x-0,09)    →  x  = 1,2M

Đáp án A

* Lưu ý: Nếu trong bài có nhiều lần thêm OH liên tiếp thì bỏ qua các giai đoạn trung gian, ta chỉ tính tổng số mol OH qua các lần thêm vào rồi so sánh với lượng OH trong kết tủa thu được ở lần cuối cùng của bài.

Ví dụ 8:  Thêm 0,6 mol NaOH vào dd  chứa x mol AlCl3 thu được 0,2 mol Al(OH)3. Thêm tiếp 0,9 mol NaOH thấy số mol của Al(OH)3 là 0,5. Thêm tiếp 1,2 mol NaOH nữa thấy số mol Al(OH)3  vẫn là 0,5 mol. Tính x?

  1. 1,2M. B. 0,8M. C. 0,9M.                    D. 1,0M.

Hướng dẫn:

; 0,5mol

Số mol OH trong kết tủa là 1,5 mol < 2,7 mol → có tạo [Al(OH)4 ]

 →

Đáp án B

*Kiểu 3: Nếu cho cùng một lượng Al3+ tác dụng với lượng OH khác nhau mà lượng kết tủa không thay đổi hoặc thay đổi không tương ứng với sự thay đổi OH, chẳng hạn như:

TN1: a mol Al3+ tác dụng với b mol OH tạo x mol kết tủa.

TN2: a mol Al3+ tác dụng với 3b mol OH tạo x mol kết tủa hoặc 2x mol kết tủa.

Khi đó, ta kết luận:

TN1: Al3+ còn dư và OH hết.           = x.

            TN2: Cả Al3+ và OH đều hết và đã có hiện tượng hoà tan kết tủa.

                 Bảo toàn nhóm OH có:

Ví dụ 9: 

TN1: Cho a mol Al2(SO4)3 tác dụng với 500ml dung dịch NaOH 1,2M được m gam kết tủa.

TN2: Cũng a mol Al2(SO4)3 tác dụng với 750ml dung dịch NaOH 1,2M thu được m gam kết tủa. Tính a và tương ứng?

  1. 15,6g và 0,2750mol B. 15,6g và 0,1375mol
  2. 7,80g và 0,2750mol D. 7,80g và 0,1375mol

Giải

Vì lượng OH ở 2 thí nghiệm khác nhau mà lượng kết tủa không thay đổi nên:

TN1: Al3+ dư, OH hết.

Số mol OH = 0,6 mol → = 0,2 mol → m = 15,6 g

TN2: Al3+ và OH đều hết và có hiện tượng hoà tan kết tủa.

Số mol OH = 0,9 mol →   Tạo  A

                                                 → 0,2 + 0,075 = 0,275 mol

                                Số mol Al2(SO4)3 = 0,1375 mol = a.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *