Hỗn hợp X gồm Na, Al, Na2O và Al2

D

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Quy đổi hỗn hợp thành: Na: a( mol); Al: b (mol); O: c (mol)

Bảo toàn khối lượng: m_X = 23a+ 27b + 16c (1)

Bảo toàn e: a +3b = 2n_H2 + 2c (2)

Bảo toàn điện tích đối với dd Y: n_Na+ =  n_AlO2- +n_OH­-  (3)

Từ (1), (2), (3) => a, b, c = ? (mol)

Công thức nhanh khi cho H⁺ vào hỗn hợp dd gồm OH^- và AlO₂^- trường hợp tạo ra kết tủa sau đó kết tủa tan

n_H+ = 4n_AlO2- - 3n_Al(OH)3

Giải chi tiết:

Quy đổi hỗn hợp X thành:

\(\left\{ \begin{gathered}
Na:a\,(mol) \hfill \\
Al:\,\,b\,\,(mol) \hfill \\
O\,:\,\,\,c\,(mol) \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + {H_2}O}}\left\langle \begin{gathered}
{H_2}:0,125\,(mol) \hfill \\
\left\{ \begin{gathered}
N{a^ + } \hfill \\
O{H^ - } \hfill \\
Al{O_2}^ - \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + HCl}}{n_{O{H^ - }}} = {n_{{H^ + }}} = 0,05\,(mol) \hfill \\
\end{gathered} \right.\) 

\(\left\{ \begin{gathered}
\sum {mX = 23a + 27b + 16c = 20,05} \hfill \\
\xrightarrow{{BT:\,\,e}}a + 3b = 0,125.2 + 2c \hfill \\
\xrightarrow{{BTDT\,doi\,voi\,\,ddY}}a = 0,05 + b \hfill \\
\end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}
a = 0,3\,(mol) \hfill \\
b = \,0,25\,(mol) \hfill \\
c = \,\,\,0,4\,(mol) \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

Khi thêm tiếp 310 ml HCl tức 0,31 mol HCl => ta thấy: n_H+ > n_AlO2- => kết tủa bị hòa tan một phần

Áp dụng công thức nhanh ta có:

n_H+ = 4n_AlO2- - 3n_Al(OH)3

\(\begin{gathered}
{n_{{H^ + }}} = 4{n_{Al{O_2}^ - }} - 3{n_{Al{{(OH)}_3}}} \hfill \\
{n_{Al{{(OH)}_3}}} = \frac{{4.0,25 - 0,31}}{3} = 0,23(mol) \hfill \\
= > m \downarrow = 0,23.78 = 17,94(g) \hfill \\
\end{gathered} \)

Đáp án D