SBT Hoá học 12 Bài 27: Nhôm và hợp chất của nhôm | Giải SBT Hoá học lớp 12

125 lượt xem

Chúng tôi giới thiệu Giải sách bài tập Hoá học lớp 12 Bài 27: Nhôm và hợp chất của nhôm chi tiết giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Hoá học 12. Mời các bạn đón xem:

Bài giảng Hóa học 12 Bài 27: Nhôm và hợp chất của nhôm

Giải SBT Hoá học 12 Bài 27: Nhôm và hợp chất của nhôm

Bài 27.1 trang 62 SBT Hoá học 12: Nhôm hiđroxit thu được từ cách làm nào sau đây ?

A. Cho dư dung dịch HCl vào dung dịch natri aluminat.

B. Thổi dư khí CO₂ vào dung dịch natri aluminat.

C. Cho dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl₃.

D. Cho Al₂O₃ tác dụng với nước.

Phương pháp giải:

Viết phương trình phản ứng hóa học và kết luận.

Lời giải:

Đáp án A: $H C l + N a A l O_{2} + H_{2} O \to A l (O H)_{3} + N a C l$

$3 H C l_{d ư} + A l (O H)_{3} \to A l C l_{3} + 3 H_{2} O$

Đáp án B: $C O_{2} + N a A l O_{2} + H_{2} O \to A l (O H)_{3} + N a H C O_{3}$

Đáp án C: $3 N a O H + A l C l_{3} \to A l (O H)_{3} + 3 N a C l$

$N a O H_{d ư} + A l (O H)_{3} \to N a A l O_{2} + 2 H_{2} O$

Đáp án D: $A l_{2} O_{3} + H_{2} O \to$ không phản ứng

$\to$ Chọn B.

Bài 27.2 trang 62 SBT Hoá học 12: Chỉ dùng hoá chất nào sau đây có thể phân biệt 3 chất rắn là Mg, Al và Al₂O₃ ?

A. Dung dịch HCl B. Dung dịch KOH

C. Dung dịch NaCl D. Dung dịch CuCl₂

Phương pháp giải:

Dùng dung dịch KOH để nhận biết

Lời giải:

Hòa tan 3 chất rắn cần phân biệt vào dung dịch KOH dư

+ Không có hiện tượng: Mg

+ Chất rắn tan và có khí không màu thoát ra: Al

+ Chất rắn tan: Al₂O₃

Bài 27.3 trang 62 SBT Hoá học 12: Các dung dịch ZnSO₄ và AlCl₃ đều không màu. Để phân biệt 2 dung dịch này có thế dùng dung dịch của chất nào sau đây ?

A. NaOH B. HNO₃

C. HCl D. NH₃

Phương pháp giải:

Dùng dung dịch NH₃ để nhận biết

Lời giải:

Cho từ từ đến dư dung dịch NH₃ vào 2 ống nghiệm chứa 2 dung dịch ZnSO₄ và AlCl₃

+ Xuất hiện kết tủa sau đó kết tủa tan: ZnSO₄

$Z n S O_{4} + 2 N H_{3} + 2 H_{2} O \to Z n (O H)_{2} + (N H_{4})_{2} S O_{4}$

$Z n (O H)_{2} + 4 N H_{3} \to [Z n (N H_{3})_{4}] (O H)_{2}$

+ Xuất hiện kết tủa: AlCl₃

$A l C l_{3} + 3 N H_{3} + 3 H_{2} O \to A l (O H)_{3} + 3 N H_{4} C l$

Bài 27.4 trang 62 SBT Hoá học 12: Hiện tượng nào sau đây đúng khi cho từ từ dung dịch NH₃ đến dư vào ống nghiệm đựng dung dịch AlCl₃ ?

A. Sủi bọt khí, dung dịch vẫn trong suốt và không màu.

B. Sủi bọt khí và dung dịch đục dần do tạo ra chất kết tủa.

C. Dung dịch đục dần do tạo ra chất kết tủa sau đó kết tủa tan và dung dịch lại trong suốt.

D. Dung dịch đục dần do tạo ra chất kết tủa và kết tủa không tan khi cho dư dung dịch NH₃.

Phương pháp giải:

Viết phương trình của phản ứng hóa học, dựa vào độ tan, chất khí của các chất để kết luận.

Lời giải:

PTHH: $3 N H_{3} + 3 H_{2} O + A l C l_{3} \to A l (O H)_{3} + 3 N H_{4} C l$

Dung dịch đục dần do tạo ra Al(OH)₃ kết tủa và kết tủa không tan khi cho dư dung dịch NH₃

Bài 27.5 trang 62 SBT Hoá học 12: Trong 1 lít dung dịch Al₂(SO₄)₃ 0,15M có tổng số mol các ion do muối phân li ra (bỏ qua sự thuỷ phân của muối) là

A. 0,15 mol. B. 0,3 mol.

C. 0,45 mol. D. 0,75 mol.

Phương pháp giải:

Tính số mol của Al₂(SO₄)₃, dựa vào phương trình phân ly để tính số mol của các ion.

Lời giải:

$n_{A l_{2} {(S O_{4})}_{3}} = 0, 15.1 = 0, 15 m o l$

$\begin{matrix} A l_{2} (S O_{4})_{3} \to 2 A l^{3 +} + 3 S O_{4}^{2 -} \\ 0, 15 0, 3 0, 15 \end{matrix}$

$\to$ tổng số mol của các ion là 0,3 + 0,45 = 0,75 mol

$\to$ Chọn D.

Bài 27.6 trang 63 SBT Hoá học 12: Cho m gam Al tác dụng hết với dung dịch HNO₃ rất loãng chỉ thu được hỗn hợp khí gồm 0,015 mol N₂O và 0,01 mol NO. Giá trị của m là

A. 13,5. B. 1,35.

C. 0,81. D. 8,1.

Phương pháp giải:

Áp dụng phương pháp bảo toàn electron, tìm ra số mol của Al. Từ đó tính được giá trị của m.

Lời giải:

$A l \to A l^{3 +} + 3 e$ $2 N^{+ 5} + 8 e \to N_{2}^{+ 1}$

$N^{+ 5} + 3 e \to N^{+ 2}$

Áp dụng phương pháp bảo toàn electron: $3 n_{A l} = 8 n_{N_{2} O} + 3 n_{N O}$

$\to n_{A l} = \frac{8 n_{N_{2} O} + 3 n_{N O}}{3} = \frac{8.0, 015 + 3.0, 01}{3} = 0, 05 m o l$

$\to m = m_{A l} = 0, 05.27 = 1, 35 g a m$

$\to$ Chọn B.

Bài 27.7 trang 63 SBT Hoá học 12: Cho 5,4 g Al vào 100 ml dung dịch KOH 0,2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thể tích khí H₂ (đktc) thu được là

A. 4,48 lít. B. 0,448 lít.

C. 0,672 lít. D. 0,224 lít.

Phương pháp giải:

Viết phương trình hóa học của phản ứng, so sánh chất dư chất hết

Tính số mol H₂ theo số mol của chất hết, suy ra thể tích của H₂

Lời giải:

n_KOH = 0,1.0,2 = 0,02 (mol); n_Al = 0,2 (mol) $\to$ Al dư.

$2 A l + 2 K O H + 2 H_{2} O \to 2 K A l O_{2} + 3 H_{2}$

0,02 0,02 0,03(mol)

$V_{H_{2}} = 22, 4.0, 03 = 0, 672 (l í t)$

$\to$ Chọn C.

Bài 27.8 trang 63 SBT Hoá học 12: Nung nóng hỗn hợp gồm 10,8 g bột Al với 16 g bột Fe₂O₃ (không có không khí), nếu hiệu suất phản ứng là 80% thì khối lượng Al₂O₃ thu được là

A. 8,16 g. B. 10,20 g.

C. 20,40 g. D. 16,32 g.

Phương pháp giải:

Tính số mol của Al và Fe₂O₃, viết phương trình phản ứng hóa học rồi so sánh chất dư, chất hết.

Tính số mol của Al₂O₃ theo số mol của chất hết, chú ý tính cả hiệu suất phản ứng.

Từ đó tìm được khối lượng của Al₂O₃

Lời giải:

$n_{A l} = 0, 4 m o l; n_{F e_{2} O_{3}} = 0, 1 m o l$

$2 A l + F e_{2} O_{3} \to A l_{2} O_{3} + 2 F e$

0,1 0,1 (mol)

$m_{A l_{2} O_{3}} = \frac{102.0, 1.80}{100} = 8, 16 (g a m)$

$\to$ Chọn A.

Bài 27.9 trang 63 SBT Hoá học 12: Đốt cháy bột Al trong bình khí Cl₂ dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn khối lượng chất rắn trong bình tăng 4,26 g. Khối lượng Al đã phản ứng là

A. 2,16 g. B. 1,62 g.

C. 1,08 g. D. 3,24 g.

Phương pháp giải:

Viết phương trình phản ứng và áp dụng tăng giảm khối lượng cho phản ứng.

Lời giải:

$2 A l + 3 C l_{2} \to 2 A l C l_{3}$

54 g 3.71 = 213 g

x g 4,26 g

$\to x = \frac{54.4, 26}{213} = 1, 08 g a m$

$\to$ Chọn C.

Bài 27.10 trang 63 SBT Hoá học 12: Cho 4,005 g AlCl₃ vào 1000 ml dung dịch NaOH 0,1M. Sau khi phản ứng xong thu được khối lượng kết tủa là

A. 1,56 g B. 2,34 g

C. 2,60 g D. 1,65 g.

Phương pháp giải:

Viết phương trình phản ứng, so sánh chất dư, chất hết

Do NaOH dư nên có thêm phản ứng hòa tan Al(OH)₃, tính số mol Al(OH)₃ bị hòa tan bởi NaOH dư.

Từ đó tính số mol Al(OH)₃ còn lại, suy ra khối lượng.

Lời giải:

$n_{A l C l_{3}} = 0, 03 m o l; n_{N a O H} = 0, 1 m o l$

$A l C l_{3} + 3 N a O H \to A l (O H)_{3} + 3 N a C l$

0,03 0,09 0,03 (mol)

$A l (O H)_{3} + N a O H \to N a A l O_{2} + 2 H_{2} O$

0,01 0,1 - 0,09 = 0,01 (mol)

$n_{A l {(O H)}_{3} c o n} = 0, 03 - 0, 01 = 0, 02 m o l$

$m_{A l {(O H)}_{3}} = 78.0, 02 = 1, 56 g a m$

$\to$ Chọn A.

Bài 27.11 trang 63 SBT Hoá học 12: Để khử hoàn toàn m gam hỗn hợp CuO và PbO cần 8,1 g kim loại nhôm sau phản ứng thu được 50,2 g hỗn hợp 2 kim loại. Giá trị của m là

A. 57,4. B. 54,4.

C. 53,4. D. 56,4.

Phương pháp giải:

Gọi công thức chung của 2 oxit là $\bar{M} O$

Viết phương trình phản ứng, từ số mol Al suy ra số mol O phản ứng

Từ đó tính được khối lượng oxit bằng tổng khối lượng kim loại và khối lượng O phản ứng

Lời giải:

$3 \bar{M} O + 2 A l \to A l_{2} O_{3} + 3 \bar{M}$

0,45 $\frac{8, 1}{27} = 0, 3 m o l$

m_O = 0,45.16 = 7,2 gam

Khối lượng hỗn hợp 2 oxit ban đầu là : 50,2 + 7,2 = 57,4 gam

$\to$ Chọn A.

Bài 27.12 trang 63 SBT Hoá học 12: Cho 16,2 g kim loại X (có hoá trị n duy nhất) tác dụng với 3,36 lít O₂ (đktc), phản ứng xong thu được chất rắn A. Cho A tác dụng hết với đung dịch HCl thấy có 1,2 g khí H₂ thoát ra. Kim loại X là

A. Mg. B. Zn.

C. Al. D. Ca.

Phương pháp giải:

Áp dụng phương pháp bảo toàn electron, tìm ra số mol của X

Từ đó tính được nguyên tử khối của X

Biện luận các giá trị hóa trị của X để tìm X.

Lời giải:

$n_{O_{2}} = \frac{3, 36}{22, 4} = 0, 15 m o l; n_{H_{2}} = \frac{1, 2}{2} = 0, 6 m o l$

$X \overset{+ 0, 15 m o l O_{2}}{\to} A \overset{+ H C l}{\to} 0, 6 m o l H_{2}$

$X \to X^{n +} + n e$ $O_{2} + 4 e \to 2 O^{- 2}$

$2 H^{+} + 2 e \to H_{2}$

Áp dụng bảo toàn electron: $n . n_{X} = 4 n_{O_{2}} + 2 n_{H_{2}}$

$\to n_{X} = \frac{4 n_{O_{2}} + 2 n_{H_{2}}}{n} = \frac{4.0, 15 + 2.0, 6}{n} = \frac{1, 8}{n} m o l$

$\to M_{X} = \frac{16, 2}{\frac{1, 8}{n}} = 9 n$

Với n = 3 thì M_X = 27 (Al)

Vậy X là Nhôm (Al).

$\to$ Chọn C.

Bài 27.13 trang 64 SBT Hoá học 12: Khi cho m gam Al tác dụng với dung dịch NaOH dư được x lít khí và khi cho cũng m gam Al tác dụng với HNO₃ loãng dư được y lít khí N₂ duy nhất (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện). Quan hệ giữa x và y là

A. x = 5y. B. y = 5x.

C. x = y. D. x= 2,5y.

Phương pháp giải:

Từ tỷ lệ về số mol của Al với N₂ và H₂, suy ra mối quan hệ của x và y

Lời giải:

$A l \overset{+ N a O H}{⟶} \frac{3}{2} H_{2} v à 10 A l \overset{+ H N O_{3}}{⟶} 3 N_{2}$

Ta có: $n_{H_{2}} = \frac{m}{27} . \frac{3}{2} = \frac{x}{22, 4} (1)$

Và $n_{N_{2}} = \frac{m}{27} . \frac{3}{10} = \frac{y}{22, 4} (2)$

Từ (1) và (2) $\Rightarrow \frac{x}{y} = 5$

$\to$ Chọn A.

Bài 27.14 trang 64 SBT Hoá học 12: Nhận định nào sau đây không đúng ?

A. Trong phản ứng của Al với dung dịch NaOH thì Al là chất khử và NaOH là chất oxi hoá.

B. Al có khả năng tác dụng với nước ngay ở điều kiện thường.

C. Al là kim loại có tính khử mạnh, nó bị oxi hoá dễ dàng thành ion Al³⁺.

D. Hỗn hợp gồm bột nhôm và bột oxit sắt từ được gọi là hỗn hợp tecmit.

Phương pháp giải:

Từ lý thuyết về Al, chọn đáp án đúng

Lời giải:

Trong phản ứng giữa Al với dung dịch NaOH, chất đóng vai trò oxi hóa là H₂O không phải NaOH

${A l}_{[K]}^{0} + N a O H + {H_{2} O}_{[O]}^{+ 1} \to N a A l O_{2} + \frac{3}{2} \overset{0}{H_{2}}$

$\to$ Chọn A.

Bài 27.15 trang 64 SBT Hoá học 12: Trường hợp nào sau đây thu được Al(OH)₃?

A. Cho dung dịch Al₂(SO₄)₃ vào dung dịch NaOH dư

B. Cho dung dịch Al₂(SO₄)₃ vào dung dịch HCl dư.

C. Cho dung dịch Al₂(SO₄)₃ vào dung dịch Ca(OH)₂ dư.

D. Cho dung dịch Al₂(SO₄)₃ vào dung dịch NH₃ dư.

Phương pháp giải:

Viết phương trình phản ứng rồi kết luận

Lời giải:

Đáp án A: $A l_{2} (S O_{4})_{3} + 6 N a O H \to 2 A l (O H)_{3} + 3 N a_{2} S O_{4}$

$N a O H_{d ư} + A l (O H)_{3} \to N a A l O_{2} + 2 H_{2} O$

Đáp án B: Không có phản ứng

Đáp án C: $A l_{2} (S O_{4})_{3} + 3 C a (O H)_{2} \to 2 A l (O H)_{3} + 3 C a S O_{4}$

$2 A l (O H)_{3} + C a (O H)_{2 d ư} \to C a (A l O_{2})_{2} + 4 H_{2} O$

Đáp án D: $A l_{2} (S O_{4})_{3} + 6 N H_{3} + 6 H_{2} O \to 2 A l (O H)_{3} + 3 (N H_{4})_{2} S O_{4}$

$\to$ Chọn D.

Bài 27.16 trang 64 SBT Hoá học 12: Tại sao Al khử H₂O rất chậm và khó, nhưng lại khử H₂O dễ dàng trong dung dịch kiềm mạnh, giải phóng khí H₂ ? Kiềm giữ vai trò gì trong phản ứng này ? Viết phương trình hoá học của các phản ứng.

Phương pháp giải:

Dựa vào lý thuyết về Al để giải thích.

Lời giải:

Al khử H₂O rất khó khăn, không thu được khí H₂ vì Al phản ứng với nước tạo ra màng bảo vệ là Al(OH)₃, nó ngăn không cho Al tiếp xúc với nước. Trong dung dịch kiềm mạnh (NaOH, KOH,...) màng bảo vệ Al(OH)₃ sinh ra liền bị phá huỷ, do đó Al khử H₂O dễ dàng, giải phóng khí H₂.

2Al + 6H₂O→ 2Al(OH)₃+ 3H₂ (1)

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ +2H₂O (2)

Hai phản ứng trên xảy ra luân phiên nhau, cho tới khi Al bị oxi hoá hết. Ở đây, kiềm giữ vai trò hoà tan màng bảo vệ Al(OH)₃, tạo điều kiện cho Al khử H₂O dễ dàng.

Bài 27.17 trang 64 SBT Hoá học 12: Có gì giống nhau và khác nhau khi nhỏ từ từ cho đến dư :

a) Dung dịch NH₃ vào dung dịch AlCl₃ ?

b) Dung dịch Ba(OH)₂ vào dung dịch AlCl₃ ?

Phương pháp giải:

Viết phương trình phản ứng rồi so sánh.

Lời giải:

a) Kết tủa tạo ra không tan trong dung dịch NH₃ dư :

AlCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃ + 3NH₄Cl

b) Kết tủa tạo ra tan trong dung dịch Ba(OH)₂ dư :

2AlCl₃ + 3Ba(OH)₂ → 2Al(OH)₃ + 3BaCl₂

2Al(OH)₃ + Ba(OH)₂ → Ba(AlO₂)₂ + 4H₂O.

Bài 27.18 trang 64 SBT Hoá học 12: Tuỳ thuộc vào nồng độ của dung dịch HNO₃, Al có thể khử HNO₃ thành NO₂, N₂O, NO, N₂, NH₄NO₃. Viết phương trình hoá học của các phản ứng

Phương pháp giải:

Viết phương trình phản ứng.

Lời giải:

Các phương trình hoá học :

Al + 6HNO₃→ Al(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

Al + 4HNO₃ → Al(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

8Al + 30HNO₃ → 8Al(NO₃)₃ + 3N₂O + 15H₂O

10Al + 36HNO₃ → 10Al(NO₃)₃ + 3N₂ + 18H₂O

8Al + 30HNO₃ →8Al(NO₃)₃ + 3NH₄NO₃ + 9H₂O.

Bài 27.19 trang 64 SBT Hoá học 12: Có 4 kim loại riêng biệt là Na, Ca, Cu, Al. Hãy nhận biết mỗi kim loại bằng phương pháp hoá học và viết các phương trình hoá học.

Phương pháp giải:

Dùng nước để phân 4 kim loại thành 2 nhóm: tan và không tan.

Dùng khí CO₂ để phân biệt 2 kim loại thuộc nhóm tan

Dùng NaOH để phân biệt 2 kim loại thuộc nhóm không tan

Lời giải:

Dùng H₂O để phân thành 2 nhóm kim loại : Nhóm (1) gồm Na và Ca, nhóm (2) gồm Cu và Al. Sản phẩm là các dung dịch NaOH và Ca(OH)₂.

Dùng CO₂ nhận biết dung dịch Ca(OH)₂, suy ra chất ban đầu là Ca. Kim loại còn lại ở nhóm (1) là Na.

Kim loại nào ở nhóm (2) tác dụng với dung dịch NaOH tạo bọt khí, kim loại đó là Al. Kim loại còn lại ở nhóm (2) là Cu.

Bài 27.20 trang 65 SBT Hoá học 12: Chỉ dùng những chất ban đầu là NaCl, H₂O, Al hãy điều chế :

a) AlCl₃.

b) Al(OH)₃.

c) Dung dịch NaAlO₂

Phương pháp giải:

Điện phân dung dịch NaCl (1)

Cho sản phẩm của phản ứng điện phân dung dịch NaCl tác dụng với Al. (2)

Cho sản phẩm của phản ứng (2) tác dụng với NaOH (3)

Cho sản phẩm của phản ứng (3) tác dụng với NaOH.

Lời giải:

a) Hoà tan NaCl vào nước tới bão hoà rồi điện phân dung dịch :

$2 N a C l + 2 H_{2} O ⟶_{m a n g n g a n}^{d p d d} H_{2} + C l_{2} + 2 N a O H$ (1)

Thu Cl₂ cho phản ứng với Al :

2Al + 3Cl₂→2AlCl₃ (2)

- Lấy AlCl₃ vừa điều chế được (2) cho tác dụng với NaOH ở (1) :

AlCl₃ + 3NaOH (vừa đủ) →Al(OH)₃ + 3NaCl (3)

- Lấy Al(OH)₃ điều chế được ở (3) cho tác dụng với NaOH :

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O

Bài 27.21 trang 65 SBT Hoá học 12: Có gì giống và khác nhau khi cho khí CO₂ và dung dịch HCl loãng tác dụng với dung dịch NaAlO₂? Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.

Lời giải:

- Kết tủa xuất hiện, không tan trong CO₂ dư :

NaAlO₂ + CO₂ + 2H₂O → Al(OH)₃ + NaHCO₃

- Kết tủa xuất hiện rồi tan trong dung dịch HCl dư :

NaAlO₂ + HCl + H₂O → Al(OH)₃ + NaCl

Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O.

Bài 27.22 trang 65 SBT Hoá học 12: Cho 13,5 g Al vào dung dịch NaOH nóng, lấy dư.

a) Viết phương trình hoá học của phản ứng dưới dạng phân tử và ion thu gọn.

b) Tính thể tích khí H₂ bay ra ở 735 mmHg và 22,5°C.

Phương pháp giải:

a. Viết phương trình hóa học của phản ứng

b. Tính số mol Al, tính số mol H₂ theo phương trình phản ứng.

Áp dụng công thức $V = \frac{n R T}{p}$

Lời giải:

a) 2Al + 2NaOH + 2H₂O→ 2NaAlO₂ + 3H₂

natri aluminat

2Al + 2OH^- + 2H₂O → 2AlO₂ ^- + 3H₂

ion aluminat

b) $n_{A l} = \frac{13, 5}{27} = 0, 5 m o l$

$n_{H_{2}} = \frac{3}{2} . n_{A l} = 0, 75 m o l$

$\to V_{H_{2}} = \frac{n R T}{P} = \frac{0, 75.0, 082. (22, 5 + 273) .760}{735} = 18, 8 l$ .

Bài 27.23 trang 65 SBT Hoá học 12: Hoà tan 0,12 mol FeCl₃, 0,15 mol MgS0₄ và 0,16 mol Al₂(S0₄)₃ vào dung dịch chứa 0,4 mol H₂SO₄ và 0,1 mol HCl được dung dịch X. Cho 254 ml dung dịch NaOH 10M vào X được m gam kết tủa. Xác định giá trị của m.

Phương pháp giải:

Tính số mol của các ion tham gia phản ứng: Fe³⁺, Mg²⁺, Al³⁺, H⁺, OH^-.

Thứ tự phản ứng:

H⁺ + OH^- $\to$ H₂O

Fe³⁺ + 3OH^- $\to$ Fe(OH)₃

Mg²⁺ + 2OH^- $\to$ Mg(OH)₂

Al³⁺ + 3OH^- $\to$ Al(OH)₃

$A l (O H)_{3} + O H^{-} \to A l O_{2}^{-} + 2 H_{2} O$

Lời giải:

n _Fe³⁺ = 0,12 mol; n _Mg²⁺= 0,15 mol; n _Al³⁺ = 0,32 mol

n _H⁺=0,9 mol n _OH^- = 2,54 mol

Khi cho NaOH vào dd X thì:

(1) H⁺ + OH^-→ H₂O

→ n _OH- = n _H+ = 0,9mol

(2) Fe³⁺ + 3OH^-→ Fe(OH)₃↓

→ n _OH^- = 3n _Fe³⁺ = 3.0,12= 0,36mol

(3) Mg²⁺ + 2OH^- → Mg(OH)₂ ↓

→ n _OH- = 2 n _Mg²⁺ = 2.0,15=0,3mol

Từ (1),(2) và (3) → n _OH- (dư) =2,54- 0,9- 0,36- 0,3= 0,98 mol

(4) Al³⁺ + 3OH^- → Al(OH)₃↓

→ n _OH- = 3n _Al³⁺ = 3.0,32=0,96 mol

Do OH^- dư 0,02 mol nên tiếp tục có pứ:

(5) Al(OH)₃ + OH^-→ AlO₂^-+ 2H₂O

→ n _Al(OH)3 = 0,32 -0,02= 0,3 mol

Vậy kết tủa gồm Fe(OH)₃: 0,12 mol, Mg(OH)₂: 0,15 mol, Al(OH)₃: 0,3 mol

→ m ↓= 0,12.107+ 0,15.58+ 0,3.78 = 44,94g

Bài 27.24 trang 65 SBT Hoá học 12: Cho 100 ml dung dịch NaOH x mol/l (x > 0,4M) vào dung dịch chứa 0,02 mol MgCl₂ và 0,02 mol AlCl₃. Lọc lấy kết tủa và nung đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn. Để m nhỏ nhất thì giá trị của x bằng bao nhiêu.

Phương pháp giải:

MgCl₂ + 2NaOH → Mg(OH)₂↓ + 2NaCl

Al(OH)₃ + 3NaOH → Al(OH)₃↓ + 3NaCl

NaOH + Al(OH)₃ → NaAlO₂ + 2H₂O

Lời giải:

Kết tủa nhỏ nhất khi Al(OH)₃ tan hết

→ nNaOH= 2n_MgCl2 + 3n _AlCl3 + n _Al(OH)3= 2.0,02 + 3.0,02 + 0,02= 0,12 mol

Vậy $x = \frac{0, 12}{0, 1} = 1, 2 M$ .

Giải SGK, SBT, Chuyên đề Hóa Học Lớp 12