4.1 Cho dung dịch X chứa AlCl

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Giải chi tiết:

4.1

Vì n_{Al(OH)3 max} = a → n_AlCl3 = a

Giả sử số mol của AlCl3 và HCl trong mỗi phần là a, b

Bảo toàn Cl: 3a + b = 0,5 (1)

HCl + NaOH → NaCl + H₂O

b          → b

- Tại n_NaOH = 0,14: kết tủa đang lên max (chưa bị hòa tan)

AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃↓ + 3NaCl

0,6a     ←        0,2a

=> b + 0,6a = 0,14 (2)

Từ (1) và (2) => a = 0,15 và b = 0,05

- Tại n_NaOH = x: kết tủa bị hòa tan một phần

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O

0,12     → 0,12

Dư:      0,03

→ x = 0,05 + 3.0,15 + 0,12 = 0,62 (mol)

Vậy x = 0,62

4.2

a) Nhận xét: 33,84g X > 16g rắn → kim loại còn dư.

Chú ý: sau một thời gian ám chỉ các chất tham gia đều dư.

Giả sử số mol của Mg, Fe lần lượt là x, y

Tăng giảm khối lượng: (64 – 24) . x + (64 – 56) . y = 38,24 – 33,84 (1)

Chất rắn bao gồm MgO: x; Fe₂O₃: 0,5y; CuO: a  - x – y

=> 40x + 160 . 0,5y + 80(a - x - y) = 16 (2)

Từ (1) và (2) => 10a + y = 2,55

a_max <=> y = 0 => a_max = 0,255

b) giá trị a đạt max thì Fe chưa tham gia pứ.

Giả sử số mol Mg dư là: z (mol) 19,12g Z cho 0,48 mol SO₂ → 38,24g Z cho 0,96 mol SO₂

\(\underbrace {Z\left\{ \matrix{
Mg{\,_{du}}:z \hfill \cr
Cu:x \hfill \cr
Fe:y \hfill \cr} \right.}_{33,84g} \to \left\{ \matrix{
24z + 64x + 56y = 38,24 \hfill \cr
2z + 2x + 3y = 2\,.\,0,96 \hfill \cr
24(x + z) + 56y = 33,84 \hfill \cr} \right. \to \left\{ \matrix{
x = 0,11 \hfill \cr
y = 0,54 \hfill \cr
z = 0,04 \hfill \cr} \right. \to \left\{ \matrix{
\% Mg = 10,64\% \hfill \cr
\% Fe = 89,36\% \hfill \cr} \right.\)

4.3

Dung dịch sau điện phân có môi trường axit hay kiềm thì đều hòa tan được Al sinh ra H₂.

Bảo toàn e ta có: n_Cu + n_H2 = n_Cl2 + 2n_O2 => 0,05 + a = 0,5x + 2b (1)

m _{dd giảm} = m_Cu + m_H2 + m_Cl2 + m_O2 => 64 . 0,05 + 2a + 71 . 0,5x + 32b = 9,475(2)

Catot: 2H₂O + 2e → 2OH- + H₂↑

Anot: H₂O → 2H⁺ + ½ O₂↑ + 2e

Al + OH^- + H₂O → AlO₂^- + 1,5H₂↑

         0,05        ←                    0,075

Al + 3H⁺ → Al³⁺ + 1,5H₂↑

          0,15       ←     0,075

TH1: OH- dư => 2a – 4b = 0,05 (3)

TH2: H+ dư => 4b – 2a = 0,15 (4)

Giải hệ => a = 0,075; b = 0,025; x = 0,15

=> t = 4825s