Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm Na 2 O và 7,14 gam Al2O3 trong nước dư, thu được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch HCl 1M đến dư vào X, sự phụ thuộc số mol kết tủa và thể tích dung dịch HCl 1M được biểu diễn theo đồ thị sau: Giá trị của x là

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

Quan sát đồ thị ta thấy phải cho 1 lượng x mol HCl vào mới bắt đầu xuất hiện kết tủa → Lượng x mol HCl này dùng để trung hòa NaOH có trong dd X

Vậy dd X chứa: NaAlO2: 0,14 (mol) (BTNT Al) và NaOH: a (mol) Đặt số mol Al(OH)3 trên đồ thị thu được = b (mol) Cho từ từ HCl vào dd X xảy ra phản ứng théo thứ tự: H++ OH− → H2O (3) H++ AlO2 ‑+ H2O → Al(OH)3 ↓ (4) 4H++ AlO2− → Al 3++ 2H2O (5) Khi n H+ = 0,26 thì xảy ra (3) và (4) → n H+ = n OH-+ n Al(OH)3 → (I) Khi n H+ = 0,42 thì xảy ra (3), (4) và (5) → n H+ = n OH-+ 4n AlO2‑− 3n Al(OH)3 → (II) Giải hệ (I) và (II) ta được a, b = ? n Al2O3 = 7,14: 102 = 0,07 (mol) Na 2 O+ H2O → 2NaOH (1) 2NaOH+ Al2O3 → 2NaAlO2+ H2O (2) Quan sát đồ thị ta thấy phải cho 1 lượng x mol HCl vào mới bắt đầu xuất hiện kết tủa → Lượng x mol HCl này dùng để trung hòa NaOH có trong dd X

Vậy dd X chứa: NaAlO2: 0,14 (mol) (BTNT Al) và NaOH: a (mol) Hay dd X chứa: AlO2−: 0,14 (mol); OH−: a (mol) và Na+ Đặt số mol Al(OH)3 trên đồ thị thu được = b (mol) Cho từ từ HCl vào dd X xảy ra phản ứng théo thứ tự: H++ OH− → H2O (3) H++ AlO2 ‑+ H2O → Al(OH)3 ↓ (4) 4H++ AlO2− → Al 3++ 2H2O (5) Khi n H+ = 0,26 thì xảy ra (3) và (4) → n H+ = n OH-+ n Al(OH)3 → 0,26 = a+ b (I) Khi n H+ = 0,42 thì xảy ra (3), (4) và (5) → n H+ = n OH-+ 4n AlO2‑− 3n Al(OH)3 → 0,42 = a+ 4.0,14 – 3b (II) Giải hệ (I) và (II) ta được a = 0,16 và b = 0,1 → x = a = 0,16 (mol)

Đáp án B

Từ phân tích trên, đáp án đúng là B. 0,16.