Dung dịch X chứa KOH 1M và Ba(OH)2 0,5M...

D

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Ta có n_KOH= V₁ (mol), n_Ba(OH)2= 0,5V₁ mol, n_Al(NO3)3= V₂ (mol); n_Al2(SO4)3= 0,5V₂ mol

*Khi cho dung dịch Ba(NO₃)₂ dư vào V₂ lít dung dịch Y:

3Ba(NO₃)₂+ Al₂(SO₄)₃ → 3BaSO₄↓ + 2Al(NO₃)₃

Theo PT có: n_Al2(SO4)3= 1/3 . n_BaSO4= 1/3. 41,94/223=0,06 mol = 0,5V₂ → V₂= 0,12 lít

Vậy ta có: n_KOH= V₁ (mol), n_Ba(OH)2= 0,5V₁ mol, n_Al(NO3)3= 0,12  (mol); n_Al2(SO4)3= 0,06 mol

* Cho V₁ lít dung dịch X vào V₂ lít dung dịch Y:

Al³⁺: 0,12+ 2.0,06= 0,24 mol; SO₄^2-: 0,18 mol; OH^-: 2V₁ mol; Ba²⁺: 0,5V₁ mol

Ta xét 2 trường hợp:

-Trường hợp 1: 56,916 gam kết tủa có chứa: BaSO₄: 0,18 mol (điều kiện 0,18 ≤ 0,5V₁ hay V₁ ≥ 0,36 lít)

Trường hợp 1.a: Kết tủa Al(OH)₃ không bị hòa tan:

Trường hợp 1.b: Kết tủa Al(OH)₃ bị hòa tan một phần:

-Trường hợp 2: 59,916 gam kết tủa có chứa BaSO₄: 0,5V₁ mol (điều kiện 0,18 ≥ 0,5V₁ hay V₁ ≤ 0,36 lít)

→ n_Al(OH)3= (56,916-233.0,5V₁)/78 mol

Trường hợp 2.a: Kết tủa Al(OH)₃ không bị hòa tan:

Trường hợp 2.b: Kết tủa Al(OH)₃ bị hòa tan một phần:

Giải chi tiết:

Ta có n_KOH= V₁ (mol), n_Ba(OH)2= 0,5V₁ mol, n_Al(NO3)3= V₂ (mol); n_Al2(SO4)3= 0,5V₂ mol

*Khi cho dung dịch Ba(NO₃)₂ dư vào V₂ lít dung dịch Y:

3Ba(NO₃)₂+ Al₂(SO₄)₃ → 3BaSO₄↓ + 2Al(NO₃)₃

Theo PT có: n_Al2(SO4)3= 1/3 . n_BaSO4= 1/3. 41,94/223=0,06 mol = 0,5V₂ → V₂= 0,12 lít

Vậy ta có: n_KOH= V₁ (mol), n_Ba(OH)2= 0,5V₁ mol, n_Al(NO3)3= 0,12  (mol); n_Al2(SO4)3= 0,06 mol

* Cho V₁ lít dung dịch X vào V₂ lít dung dịch Y:

Al³⁺: 0,12+ 2.0,06= 0,24 mol; SO₄^2-: 0,18 mol; OH^-: 2V₁ mol; Ba²⁺: 0,5V₁ mol

Ta xét 2 trường hợp:

-Trường hợp 1: 56,916 gam kết tủa có chứa: BaSO₄: 0,18 mol (điều kiện 0,18 ≤ 0,5V₁ hay V₁ ≥ 0,36 lít)

→n_Al(OH)3= 0,192 mol

Trường hợp 1.a: Kết tủa Al(OH)₃ không bị hòa tan:

Ba²⁺+ SO₄^2- → BaSO₄

0,18      0,18       0,18  mol

Al³⁺+ 3OH^-→ Al(OH)₃

Ta có: n_OH-= 3n_Al(OH)3=  3.0,192 mol= 2V₁ →V₁= 0,288 lít (không thỏa mãn)

Trường hợp 1.b: Kết tủa Al(OH)₃ bị hòa tan một phần:

Ba²⁺+ SO₄^2- → BaSO₄

0,18      0,18       0,18  mol

Al³⁺+ 3OH^-→ Al(OH)₃

Al(OH)₃+ OH^-→ AlO₂^-+ 2H₂O

Ta có: n_OH-= 4.n_Al3+ - n_Al(OH)3 → 2V₁= 4.0,24 – 0,192 → V₁= 0,384 lít (thỏa mãn)

-Trường hợp 2: 59,916 gam kết tủa có chứa BaSO₄: 0,5V₁ mol (điều kiện 0,18 ≥ 0,5V₁ hay V₁ ≤ 0,36 lít)

→ n_Al(OH)3= (56,916-233.0,5V₁)/78 mol

Trường hợp 2.a: Kết tủa Al(OH)₃ không bị hòa tan:

Ba²⁺+ SO₄^2- → BaSO₄

0,5V₁               0,5V₁   mol

Al³⁺+ 3OH^-→ Al(OH)₃

Ta có: n_OH-= 3n_Al(OH)3 →2V₁= 3. (56,916-233.0,5V₁)/78 → V₁= 0,3377 lít (thỏa mãn)

Trường hợp 2.b: Kết tủa Al(OH)₃ bị hòa tan một phần:

Ba²⁺+ SO₄^2- → BaSO₄

0,5V₁                0,5V₁  mol

Al³⁺+ 3OH^-→ Al(OH)₃

Al(OH)₃+ OH^-→ AlO₂^-+ 2H₂O

Ta có: n_OH-= 4.n_Al3+ - n_Al(OH)3 → 2V₁= 4.0,24 – (56,916-233.0,5V₁)/78 → V₁= 0,4548 lít (không thỏa mãn)

Vậy V₂= 0,12 lít; V₁= 0,384 lít hoặc V₁= 0,3377 lít

→V₁/V₂=3,2 hoặc V₁/V₂=2,814

Đáp án D