Nhỏ từ từ từng giọt dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch chứa hỗn hợp a mol H2SO4 và b mol Al2(SO4)3. Sự phụ thuộc của khối lượng kết tủa thu được vào số mol Ba(OH)2 phản ứng được thể hiện trong bảng sau:
Số mol Ba(OH)2 …… 0,06….. 0,134….. 0,155
Khối lượng kết tủa… 13,98….. 34,03….. 33,4
Lập luận tính giá trị của a và b.
Câu trả lời tốt nhất
Phản ứng diễn ra theo thứ tự:
(1) H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + 2H2O
(2) Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 → 3BaSO4 + 2Al(OH)3
(3) 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + 4H2O
Khi nBa(OH)2 = 0,155 thì kết tủa giảm chứng tỏ đã xảy ra tới (3).
Khi nBa(OH)2 = 0,06 thì nBaSO4 = 0,06 —> mBaSO4 = 0,06.233 = 13,98 —> Mới chỉ có (1)
Khi nBa(OH)2 = 0,134 nếu chỉ có (1) thì nBaSO4 = 0,134 —> mBaSO4 = 0,134.233 = 31,222 < 34,03: Vô lý, vậy đã tới (2)
Nếu nBa(OH)2 = 0,134 đã tới (3) thì phần chênh lệch 0,155 – 0,134 = 0,021 chỉ để hòa tan Al(OH)3.
—> nAl(OH)3 bị hòa tan = 0,021.2 = 0,042
—> m↓ còn lại = 34,03 – 0,042.78 = 30,754 < 33,4: Vô lý, vậy khi nBa(OH)2 = 0,134 thì chưa có (3).
nBaSO4 = 0,134 —> nAl(OH)3 = (34,03 – 0,134.233)/78 = 0,036
nOH- = nH+ + 3nAl(OH)3 ⇔ 0,134.2 = 2a + 0,036.3
—> a = 0,08
TH1: nBa(OH)2 = 0,155 đã phản ứng hết.
nBaSO4 = a + 3b —> nBa(AlO2)2 = 0,155 – a – 3b
Bảo toàn Al —> nAl(OH)3 = 2b – 2(0,155 – a – 3b) = 2a + 8b – 0,31
m↓ = 233(a + 3b) + 78(2a + 8b – 0,31) = 33,4
—> b = 0,02
TH2: nBa(OH)2 = 0,155 vẫn còn dư
nBaSO4 = a + 3b = 33,4/233 —> b = 123/5825
Lúc này nH+ + 4nAl3+ < nOH- ⇔ 2a + 4.2b < 0,155.2
Thay a, b vào thấy không thỏa mãn, loại TH2.