Dung dịch X chứa các ion sau: Al3+, Cu2+, SO42- và NO3-. Để kết tủa hết ion SO42- có trong 250 ml dung dịch X cần 50 ml dung dịch BaCl2 1M. Cho 500 ml dung dịch X tác dụng với dung dịch NH3 dư thì được 7,8 gam kết tủa. Cô cạn 500 ml dung dịch X được 37,3 gam hỗn hợp muối khan. Nồng độ mol/l của NO3- là :
Trả lời bởi giáo viên
Khi cho X phản ứng với dung dịch BaCl2 thì xảy ra phản ứng :
Ba2+ + SO42- → BaSO4 (1)
mol: 0,05 → 0,05
=> trong 250 ml dung dịch X có 0,05 mol SO42- vậy trong 500 ml dung dịch X có 0,1 mol SO42-.
Khi cho X phản ứng với dung dịch NH3 dư thì xảy ra các phản ứng :
Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH4+ (2)
mol: 0,1 ← 0,1
Cu2+ + 2NH3 + 2H2O → Cu(OH)2 + 2NH4+ (3)
Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4]2+ + 2OH- (4)
X phản ứng với dung dịch NH3 dư thì chỉ có Al3+ tạo kết tủa, Cu2+ lúc đầu tạo kết tủa sau đó tạo phức tan
Theo (2) và giả thiết ta thấy trong 500 ml dung dịch X có 0,1 mol Al3+.
Đặt số mol của Cu2+ và NO3- trong 500 ml dung dịch X là x và y
Theo định luật bảo toàn điện tích và khối lượng ta có :
\(\left\{ \begin{array}{l}3.{n_{A{l^{3 + }}}} + 2.{n_{C{u^{2 + }}}} = 2.{n_{S{O_4}^{2 - }}} + 1.{n_{N{O_3}^ - }}\\{m_{A{l^{3 + }}}} + {m_{C{u^{2 + }}}} + {m_{C{l^ - }}} + {m_{N{O_3}^ - }} = {m_{muối}}\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}3.0,1 + 2x = 2.0,1 + y\\0,1.27 + 64x + 96.0,1 + 62.y = 37,3\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0,1\\y = 0,3\end{array} \right.\)
Vậy [NO3-] = \(\dfrac{{0,3}}{{0,5}} = 0,6M\)
Hướng dẫn giải:
+) Từ số mol Ba2+ tính số mol SO42-
+) Tính số mol SO42- có trong 500 ml dung dịch X
+) X phản ứng với dung dịch NH3 dư thì chỉ có Al3+ tạo kết tủa, Cu2+ lúc đầu tạo kết tủa sau đó tạo phức tan
+) nAl(OH)3 = nAl3+
+) Đặt nCu2+ = x mol và nNO3- = y mol
Theo định luật bảo toàn điện tích và khối lượng ta có :
\(\left\{ \begin{array}{l}3.{n_{A{l^{3 + }}}} + 2.{n_{C{u^{2 + }}}} = 2.{n_{S{O_4}^{2 - }}} + 1.{n_{N{O_3}^ - }}\\{m_{A{l^{3 + }}}} + {m_{C{u^{2 + }}}} + {m_{C{l^ - }}} + {m_{N{O_3}^ - }} = {m_{muối}}\end{array} \right.\)