Hòa tan hết 10,8 gam Al trong 700 ml dd HCl 2M thu được dd X. Cho 750 ml dd NaOH 2M vào X, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là?

Đáp án:

$m=23,4$

Giải thích các bước giải:

$n_{Al}=\dfrac{10,8}{27}=0,4(mol)$

$n_{HCl}=0,7.2=1,4(mol)$

$n_{NaOH}=0,75.2=1,5(mol)$

$2Al+6HCl\to 2AlCl_3+3H_2\uparrow$

Xét $\dfrac{n_{Al}}{2}<\dfrac{n_{HCl}}{6}\Rightarrow HCl$ dư

$\Rightarrow n_{HCl(dư)}=1,4-0,4.3=0,2(mol);n_{AlCl_3}=0,4(mol)$

$NaOH+HCl\to NaCl+H_2O$

Xét $n_{NaOH}>n_{HCl}\Rightarrow NaOH$ dư

$\Rightarrow n_{NaOH(dư)}=1,5-0,2=1,3(mol)$

$AlCl_3+3NaOH\to Al(OH)_3\downarrow+3NaCl$

Xét $\dfrac{n_{NaOH}}{3}>\dfrac{n_{AlCl_3}}\Rightarrow NaOH$ dư

$\Rightarrow n_{NaOH(dư)}=1,3-0,4.3=0,1(mol);n_{Al(OH)_3}=n_{AlCl_3}=0,4(mol)$

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

Xét $n_{NaOH}<n_{Al(OH)_3}\Rightarrow Al(OH)_3$ dư

$\Rightarrow n_{Al(OH)_3(dư)}=0,4-0,1=0,3(mol)$

$\Rightarrow m_{\downarrow}=0,3.78=23,4(g)$

$\text{n$_{Al}$=10,8:27=0,4(mol)}$

$\text{n$_{NaOH}$=0,75.2=1,5(mol)}$

$\text{n$_{HCl}$=0,7.2=1,4(mol)}$

$\text{PTHH:}$

$\text{2Al+6HCl→2AlCl$_{3}$+3H$_{2}$}$

$\text{0,4    1,4  (mol)}$

$\text{Lập tỉ lệ :}$

$\text{$\frac{n_{Al}}{2}$= $\frac{0,4}{2}$< $\frac{n_{HCl}}{6}$= $\frac{1,4}{6}$ }$

$\text{⇒Sau phản ứng HCl dư, Al hết}$

$\text{⇒n$_{HCl dư}$=1,4-$\frac{6}{2}$.0,4= 0,2(mol)}$

$\text{n$_{AlCl_3}$=n$_{Al}$=0,4(mol)}$

$\text{⇒Dung dịch X chứa HCl , AlCl$_{3}$}$

$\text{Ta có PTHH:}$

$\text{NaOH+HCl→NaCl+H$_{2}$O}$

$\text{0,2←     0,2  (mol)}$

$\text{3NaOH+AlCl$_{3}$→Al(OH)$_{3}$↓+3NaCl}$

$\text{(1,5-0,2)   0,4   (mol)}$

$\text{Lập tỉ lệ :}$

$\text{$\frac{n_{NaOH}}{3}$= $\frac{1,3}{3}$> $\frac{n_{ALCl_3}}{1}$= $\frac{0,4}{1}$ }$

$\text{⇒Sau phản ứng NaOH dư , AlCl$_{3}$ hết}$

$\text{⇒n$_{Al(OH)_3}$=n$_{AlCl_3}$=0,4(mol)}$

$\text{n$_{NaOH dư}$=1,3-0,4.3=0,1(mol)}$

$\text{Ta có tiếp PTHH:}$

$\text{Al(OH)$_{3}$+NaOH→NaAlO$_{2}$+2H$_{2}$O}$

$\text{0,4          0,1  (mol)}$

$\text{Lập tỉ lệ :}$

$\text{$\frac{n_{Al(OH)_3}}{1}$= $\frac{0,4}{1}$> $\frac{n_{NaOH}}{1}$= $\frac{0,1}{1}$ }$

$\text{⇒Sau phản ứng Al(OH)$_{3}$ dư , NaOH hết}$

$\text{⇒n$_{Al(OH)_3 dư}$=0,4-0,1=0,3(mol)}$

$\text{⇒m=m$_{Al(OH)_3 dư}$=0,3.78=23,4(g)}$