Hòa tan m1 gam hỗn hợp X gồm Al2(SO4)3 và K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O vào nước thu được dung dịch Y chứa hai chất tan có tỉ lệ về số mol là 1: 2. Cho từ từ V ml dung dịch Ba(OH)2 2M vào dung dịch Y đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được m2 gam kết tủa và dung dịch Z chỉ chứa 0,02 mol một chất tan duy nhất. Tính m1, m2 và V.

Đáp án + Giải thích các bước giải:

2 chất tan là $K_2SO_4$ và $Al_2(SO_4)_3$

$\Rightarrow n_{K_2SO_4}=0,5n_{Al_2(SO_4)_3}$

Đặt $n_{K_2SO_4}=x(mol)\Rightarrow n_{Al_2(SO_4)_3}=2x(mol)$

Dung dịch sau p/ứ chứa $K^+$, mà sau p/ứ chỉ có 1 chất tan duy nhất

$\Rightarrow $ Chất tan đó là $K_2SO_4$

Dung dịch $Ba(OH)_2$ làm kết tủa vừa hết $Al^{3+},SO_4^{2-}$ dư

$n_{Al^{3+}}=2n_{Al_2(SO_4)_3}=4x(mol)$

$n_{SO_4^{2-}}=n_{K_2SO_4}+3n_{Al_2(SO_4)_3}=7x(mol)$

$n_{Ba(OH)_2}=\dfrac{V}{1000}.2=0,002V(mol)$

$\Rightarrow n_{Ba^{2+}}=0,002V(mol);n_{OH^-}=0,004V(mol)$

$Ba^{2+}+SO_4^{2-}\to BaSO_4\downarrow$

$0,002V\longrightarrow 0,002V\longrightarrow 0,002V(mol)$

$Al^{3+}+3OH^-\to Al(OH)_3\downarrow$

$\dfrac{0,004V}{3}\longleftarrow 0,004V\longrightarrow \dfrac{0,004V}{3}(mol)$

$\Rightarrow n_{K_2SO_4}=0,02(mol)=x$

$\Rightarrow n_{SO_4^{2-}(dư)}=0,02(mol)$

$\Rightarrow 0,14-0,002V=0,02$

$\Rightarrow V=60(ml)$

$n_{Al^{3+}}=n_{Al(OH)_3}=0,08(mol)$

$\Rightarrow m_2=m_{Al(OH)_3}+m_{BaSO_4}=0,08.78+0,12.233=34,2(g)$

$n_{K_2SO_4}=n_{K_2SO_4.Al_2(SO_4)_3.24H_2O}=0,02(mol)$

$\Rightarrow n_{Al_2(SO_4)_3(X)}=0,02(mol)$

$\Rightarrow m_1=0,02.342+0,02.948=25,8(g)$

Đáp án:

Giải thích các bước giải: