Cho m (g) phèn chua KAl(SO4)2.12H2O vào nước được dd X. Nhỏ từ từ 150 ml Ba(OH)2 1M vào X thu được 42,75 g kết tủa và dung dịch Y. Thêm tiếp 225 ml Ba(OH)2 1M vào Y lại thu được 61,005 gam kết tủa Z. Nếu cho NaOH vào Z thấy kết tủa tan ra một phần. Xác định m.

Đáp án:

mKAl(SO4)2.12H2O = 118,5 (g)

Giải thích các bước giải:

Gọi số mol KAl(SO4)2.12H2O là 2x

Hòa tan KAl(SO4)2.12H2O vào nước thu được X:

 2KAl(SO4)2.12H2O → K2SO4 + Al2(SO4)3 + 24H2O

             2x            →          x      →     x

Nhỏ Ba(OH)2 vào X thu được Y

Cho thêm Ba(OH)2 vào Y thấy lượng kết tủa tăng → trong Y vẫn còn K2SO4, Al2(SO4)3

Kết tủa Z tan 1 phần trong NaOH → trong Z có Al(OH)3

0,15 . 1 = 0,15 mol Ba(OH)2 phản ứng thu được 42,75g kết tủa

→ 0,225 . 1 = 0,225 mol Ba(OH)2 phản ứng thu được $\frac{0,225.42,75}{0,15}$ = 64,125g kết tủa

Mà trên thực tế chỉ thu thêm 61,005g kết tủa

→ mAl (OH)3 bị hòa tan = 64,125 - 61,005 = 3,12g

nAl(OH)3 bị hòa tan = 3,12 : 78 = 0,04 mol

Vậy 0,15 + 0,225 = 0,375 mol Ba(OH)2 phản ứng thu được 42,75 + 61,005 = 103,755g kết tủa

Bảo toàn nguyên tố Al: Sau phản ứng có KAlO2: nKAlO2 = nAl(OH)3 = 0,04 mol

Bảo toàn nguyên tố K: K trong dung dịch = 2nK2SO4 = 2x mol > 0,04

→ Trong dung dịch sau phản ứng có K2SO4 còn dư

Kết tủa gồm: BaSO4 (bảo toàn Ba: nBa = nBaSO4 = 0,375 mol)

               Al(OH)3 (bảo toàn nguyên tố Al: nAl(OH)3↓ = 2nAl2(SO4)3 - nAl(OH)3 tan = 2x - 0,04 mol)

m↓ = mBaSO4 + mAl(OH)3

→ 0,375 . 233 + 78 . (2x - 0,04) = 103,755

→ 2x = 0,25

mKAl(SO4)2.12H2O = 0,25 . 474 = 118,5 (g)