Hòa tan 8,1 Al vào 300ml dung dịch H2SO4 2M thu được dung dịch A và V lít khí (đktc) a) Tính V b) Cho từ từ dung dịch NaOH 0,1m vào dung dịch A. Tính thể tích dung dịch NaOH để thu được 7,8 kết tủa.

Đáp án:

a)

$V_{H_2}=10,08(l)$

b)

Trường hợp 1: $NaOH$ chỉ đủ để tạo ra 0,1 mol kết tủa, $Al_2(SO_4)_3$ dư

 $V_{NaOH}=3M$

Trường hợp 2: $NaOH$ dư, kết tủa bị hòa tan chỉ còn 0,1 mol kết tủa

$V_{NaOH}=11(l)$

Giải thích các bước giải:

$n_{Al}=\frac{8,1}{27}=0,3 mol$

Phương trình phản ứng:

$2Al + 3H_2SO_4 \to Al_2(SO_4)_3 + 3H_2$

a) Theo phương trình: 

$n_{H_2}=1,5.n_{Al}=1,5.0,3=0,45 mol$

$V_{H_2}=0,45.22,4=10,08(l)$

b)

$n_{Al_2(SO_4)_3}=0,5.n_{Al}=0,5.0,3=0,15 mol$

$n_{Al(OH)_3}=\frac{7,8}{78}=0,1 mol$

Trường hợp 1: $NaOH$ chỉ đủ để tạo ra 0,1 mol kết tủa, $Al_2(SO_4)_3$ dư

   $Al_2(SO_4)_3 + 6NaOH \to 2Al(OH)_3 + 3Na_2SO_4$

$n_{NaOH}=3n_{Al(OH)_3}=3.0,1=0,3 mol$

$V_{NaOH}=\frac{0,3}{0,1}=3M$

Trường hợp 2: $NaOH$ dư, kết tủa bị hòa tan chỉ còn 0,1 mol kết tủa

$Al_2(SO_4)_3 + 6NaOH \to 2Al(OH)_3 + 3Na_2SO_4$

    $0,15$               →   $0,9$            $0,3$                       (mol)

$n_{Al(OH)_3} bị hòa tan = 0,3-0,1=0,2 mol$

$Al(OH)_3 + NaOH \to NaAlO_2 + 2H_2O$

     $0,2$    →      $0,2$                                 (mol)

$n_{NaOH}= 0,9+0,2=1,1 mol$

$V_{NaOH}=\frac{1,1}{0,1}=11(l)$