Dung dịch A chứa hỗn hợp HCl 1,4M và H2SO4 0,5M. Cho V lít dung dịch hỗn hợp NaOH 2M và Ba(OH)2 4M vào 500 ml dung dịch A, thu được kết tủa B và dung dịch C. Cho thanh Zn ( lấy dư) vào dung dịch C, sau khi phản ứng kết thức thu được 3,36 lít khí H2 (đktc). Xác định giá trị V và khối lượng kết tủa B.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
nHCl = 0,4.0,5 = 0,2 mol; nH2SO4 = 0,08.0,5 = 0,04 mol
nH+ = nHCl + 2nH2SO4 = 0,28 mol
Đặt số mol của Zn và Mg trong hỗn hợp ban đầu là x và y (mol)
Ta có: 65x + 24y = 5,34 (1)
Zn + 2H+ → Zn2+ + H2
x → 2x → x (mol)
Mg + 2H+ → Mg2+ + H2
y → 2y → y (mol)
Dung dịch Y gồm có:
Ta thấy: nH+ + 2nZn2+ + 2nMg2+ (= 0,28 mol) < nNaOH (= 0,3 mol)
=> NaOH dư, Zn(OH)2 bị tan một phần
=> nNaOH hòa tan kết tủa = 0,3 – 0,28 = 0,02 mol
H+ + OH- → H2O
0,28-2x-2y → 0,28-2x-2y (mol)
Zn2+ + 2OH- → Zn(OH)2
x → 2x → x (mol)
Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2
y → 2y → y (mol)
Zn(OH)2 + 2OH- → ZnO22- + H2O
0,01 ← 0,02 (mol)
Khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng: m kết tủa = mMg(OH)2 + mZn(OH)2
=> 99(x-0,01) + 58y = 8,43 <=> 99x + 58y = 9,42 (2)
Từ (1) và (2) ta có:
Ta có: nKOH : nBa(OH)2 = 0,4:0,05 = 8
Giả sử số mol của KOH và Ba(OH)2 lần lượt là 8a và a (mol)
=> nBa2+ = a (mol); nOH- = nKOH + 2nBa(OH)2 = 10a (mol)
- Khi kết tủa Mg(OH)2 và Zn(OH)2 đạt giá trị lớn nhất: nOH- = nH+ dư + 2nZn2+ + 2nMg2+
=> 10a = 0,04 + 2.0,06 + 2.0,06 => a = 0,028 mol
Ta thấy a < nSO42- => BaSO4 chưa đạt cực đại
- Giả sử sau khi Mg(OH)2 và Zn(OH)2 đạt cực đại ta thêm 8b mol KOH và b mol Ba(OH)2:
+ Lượng kết tủa sinh thêm là lượng BaSO4: nBaSO4 = nBa(OH)2 = b mol
=> mBaSO4 = 233b (gam)
+ Lượng kết tủa bị tan ra: nZn(OH)2 = nOH-: 2 = 10b : 2 = 5b (mol)
=> mZn(OH)2 = 99.5b = 495b (gam)
Ta thấy khối lượng kết tủa sinh ra nhỏ hơn khối lượng kết tủa bị tan nên khối lượng kết tủa lớn nhất là thời điểm Mg(OH)2 và Zn(OH)2 đạt cực đại. Khi đó: nBa(OH)2 = a = 0,028 mol
=> V = 0,028 : 0,05 = 0,56 (lít)
Kết tủa sau phản ứng gồm có:
Mg(OH)2 → t ∘ MgO + H2O
0,06 mol → 0,06 mol
Zn(OH)2 → t ∘ ZnO + H2O
0,06 mol → 0,06 mol
=> m = mBaSO4 + mMgO + mZnO = 0,028.233 + 0,06.40 + 0,06.81 = 13,784 gam
Đáp án B
Ta có: nNaOH = 0,15 mol; nBa(OH)2 = 0,05 mol
Dung dịch Y chứa 0,15 mol Na+, 0,05 mol Ba2+, u mol AlO2- và v mol OH- dư
Định luật bảo toàn điện tích ta có u + v = 0,15 + 0,05.2 = 0,25 (1)
Ta có: nHCl = 0,32 mol và nH2SO4 = 0,04 mol→ nH+ = 0,4 mol; nSO4(2-) = 0,04 mol
→ nBaSO4 = 0,04 mol
Ta có: mkết tủa = 21,02 gam → nAl(OH)3 = 0,15 mol
Nếu Al(OH)3 chưa bị hòa tan thì nH+ = 0,4 = v + 0,15 (2)
Nếu Al(OH)3 đã bị hòa tan thì nH+ = 0,4 = v + 4u - 3.0,15 (3)
Giải hệ (1) và (2) ra vô nghiệm
Giải hệ (1) và (3) ra u = 0,2 và v = 0,05
Vậy Y gồm Na+ 0,15 mol; 0,05 mol Ba2+; 0,2 mol AlO2- và OH- dư (0,05 mol)
V lít dung dịch Z gồm 0,64V mol HCl và 0,08V mol H2SO4
→ nH+ = 0,8V mol và nSO4(2-) = 0,08 V mol
Khi Al(OH)3 max thì 0,8V = u+ v suy ra V = 0,3125
Suy ra nBaSO4 = 0,025 mol → mkết tủa = 21,425 gam
Khi BaSO4 max thì 0,08V = 0,05 suy ra V = 0,625
Suy ra nH+ = 0,8V = v + 4u-3.nAl(OH)3 → nAl(OH)3 = 7/60 mol → mkết tủa = 20,75 gam
Vậy mkết tủa max = 21,425 gam
nHCl = 0,3.0,5 = 0,15 (mol) ; nCO2= 1,12 :22,4 = 0,05 (mol)
Khi nhỏ từ từ dd HCl vào dung dịch hỗn hợp NaHCO3 và Na2CO3 sẽ xảy ra phản ứng theo thứ tự:
HCl + Na2CO3 → NaHCO3 + NaCl (1)
HCl + NaHCO3 → CO2 + H2O (2)
Vì dung dịch X sau phản ứng + Ca(OH)2 dư thu được 20 gam kết tủa nữa => trong dd X có chứa NaHCO3 dư => HCl phản ứng hết
2NaHCO3 + Ca(OH)2 dư → CaCO3 + Na2CO3 + H2O (3)
0,4 ← 0,2 (mol)
nCaCO3 = 20 :100 = 0,2 (mol)
Từ PTHH (3) => nNaHCO3 dư = 2nCaCO3 = 0,4 (mol)
HCl+ Na2CO3 → NaHCO3 + NaCl (1)
(0,15 – 0,05) → 0,1 → 0,1 (mol)
HCl + NaHCO3 → CO2 + H2O (2)
0,05 ← 0,05 ← 0,05 (mol)
Từ PTHH (2): nHCl(2) = nNaHCO3(2) = nCO2 = 0,05 (mol)
=> nHCl(1) = ∑ nHCl – nHCl(2) = 0,15 – 0,05 = 0,1 (mol)
Từ PTHH (1): nNa2CO3 = nHCl = 0,1 (mol)
nNaHCO3(1) = nHCl(1) = 0,1 (mol)
Ta có: nNaHCO3(1) + nNaHCO3 bđ = nNaHCO3(2) + nNaHCO3 dư
=> nNaHCO3 bđ = 0,05 + 0,4 – 0,1 = 0,35 (mol)
=> a = mNa2CO3 + mNaHCO3 bđ = 0,1.106 + 0,35.84 = 40 (g)
nHCl = 0,5.1,4 = 0,7 (mol) ; nH2SO4 = 0,5.0,5 = 0,25 (mol) => nSO42- = nH2SO4 = 0,25 (mol)
∑ nH+ = nHCl + 2nH2SO4 = 0,7 + 2.0,25 = 1,2 (mol)
nNaOH = 2V (mol) ; nBa(OH)2 = 4V (mol)
∑ nOH- = nNaOH + 2nBa(OH)2 = 2V + 2.4V = 10V (mol)
Các PTHH xảy ra:
H+ + OH- → H2O (1)
Ba2+ + SO42- → BaSO4↓ (2)
Khi cho Zn vào dd C thấy có khí H2 thoát ra => có 2 trường hợp có thể xảy ra. Zn có thể bị hòa tan bởi dung dịch axit hoặc bazo
nH2 = 3,36 : 22,4 = 0,15 (mol)
TH1: dd C có chứa H+ dư => phản ứng (1) OH- phản ứng hết
Zn + 2H+ → Zn2+ + H2↑ (3)
0,3 ← 0,15 (mol)
=> nH+ (1) = ∑ nH+ - nH+ dư = 1,2 – 0,3 = 0,9 (mol)
Theo (1): ∑nOH- = nH+ (1) = 0,9 = 10V => V = 0,09 (lít)
nBa(OH)2 = 4.0,09 = 0,36 => nBa2+ = nBa(OH)2 = 0,36 (mol) > nSO42-
Từ PTHH (2) => nBaSO4 = nSO42- = 0,25 (mol) => mBaSO4 = 0,25.233 = 58,25(g)
TH2: dd C có chứa OH- dư => phản ứng (1) H+ phản ứng hết
Zn + 2OH- → ZnO22- + H2↑ (4)
0,3 ← 0,15 (mol)
=> ∑ nOH- = nOH-(1) + nOH- (4) = 1,2 + 0,3 = 1,5 (mol)
=> 10V = 1,5
=> V = 0,15 (lít)
=> nBa(OH)2 = 0,15. 4 = 0,6 (mol)
=> nBa2+ = 0,6 (mol) > nSO42- = 0,25 (mol)
=> mBaSO4 = 0,25.233 = 58,25 (g)