Cho 20,55 gam kim loại bari vào 100 gam dung dịch...

A

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

n_Ba= 0,15 mol;

Tính   \({n_{Fe(NO3)3}} = \frac{{C\% .{m_{{\text{dd}}}}}}{{100.M}},{n_{Al2(SO4)3}} = \frac{{C\% .{m_{{\text{dd}}}}}}{{100.M}}\)

Ba + 2H₂O→ Ba(OH)₂+ H₂                                     (1)

3Ba(OH)₂+ 2Fe(NO₃)₃→ 3Ba(NO₃)₂+ 2Fe(OH)₃↓ (2)

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

Ba(OH)₂+ 2Al(OH)₃→ Ba(AlO₂)₂+ 4H₂O              (4)

Dung dịch X có Ba(NO₃)₂, Ba(AlO₂)₂, Ba(OH)₂ dư

Khối lượng dung dịch X là:

m_{dd X}= m_Ba+ m_{dd ban đầu} – (m_{kết tủa}+ m_H2) → nồng độ % các chất

Giải chi tiết:

n_Ba= 0,15 moll 

\(\begin{gathered}
{n_{Fe(NO3)3}} = \frac{{C\% .{m_{{\text{dd}}}}}}{{100.M}} = \frac{{100.6,05}}{{100.242}} = 0,025mol \hfill \\
{n_{Al2(SO4)3}} = \frac{{C\% .{m_{{\text{dd}}}}}}{{100.M}} = \frac{{8,55.100}}{{100.342}} = 0,025mol \hfill \\
\end{gathered} \)

Ba + 2H₂O→ Ba(OH)₂+ H₂ (1)

0,15                0,15          0,15

3Ba(OH)₂+ 2Fe(NO₃)₃→ 3Ba(NO₃)₂+ 2Fe(OH)₃↓ (2)

0,0375←    0,025→          0,0375            0,025 mol

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

0,075 ←     0,025    →      0,075 mol   0,05 mol

n_{Ba(OH) PT2,3}=  0,0375+ 0,075=0,1125 mol→  Ba(OH)₂ dư sẽ tham gia phản ứng hòa tan Al(OH)₃

n_Ba(OH)2PT4= n_Ba(OH)2PT1- n_{Ba(OH) PT2,3}=0,15-0,1125=0,0375mol

Ba(OH)₂+ 2Al(OH)₃→ Ba(AlO₂)₂+ 4H₂O (4)

0,0375       0,05                  0,025mol

Có \(\frac{{0,0375}}{1} > \frac{{0,05}}{2}\) →Ba(OH)₂ dư

Theo  PT 4: n_Ba(OH)2= n_Ba(AlO2)2= ½. n_Ba(OH)2= 0,025 mol → n_{Ba(OH)2 dư}= 0,0375 – 0,025= 0,0125 mol

Dung dịch X có 0,0375 mol Ba(NO₃)₂, 0,025 mol Ba(AlO₂)₂, 0,0125 mol Ba(OH)₂ dư

Khối lượng dung dịch X là:

m_{dd X}= m_Ba+ m_{dd ban đầu} – (m_{kết tủa}+ m_H2)

= m_{Ba +} m_{dd ban đầu}- (m_BaSO4+ m_Fe(OH)3+ m_H2)= 20,55+ 100- (0,075.233+0,025.107+0,15.2)= 100,1 gam

\(C{\% _{Ba(NO3)2}} = \frac{{{m_{Ba(NO3)2}}.100\% }}{{{m_{{\text{dd}}X}}}} = \frac{{0,0375.261.100\% }}{{100,1}} = 9,78\% \)

\(C{\% _{Ba(AlO2)2}} = \frac{{{m_{Ba(AlO2)2}}.100\% }}{{{m_{{\text{dd}}X}}}} = \frac{{0,025.255.100\% }}{{100,1}} = 6,37\% \)

\(C{\% _{Ba(OH)2}} = \frac{{{m_{Ba(OH)2}}.100\% }}{{{m_{{\text{dd}}X}}}} = \frac{{0,0125.171.100\% }}{{100,1}} = 2,14\% \) 

Trong các nồng độ trên nồng độ lớn nhất là 9,78%

Đáp án A