Hỗn hợp X gồm Na, Ba và Al2O3 (trong đó oxi chiếm 24,78% khối lượng). Hòa tan hết 29,05 gam X trong nước dư, thu được dung dịch Y và 4,48 lít H2 (đktc). Cho từ từ dung dịch Z chứa hỗn hợp HCl 0,8M và H2SO4 0,1M vào X đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa và nung đến khối lượng không đổi, thu được m gam chất rắn. Giá trị gần nhất của m 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.

Tính theo PTHH. m O(X) = 29,05.24,78% = 7,2 gam ⇒ n O(X) = 0,45 mol BTNT "O": n Al2O3 = n O(X): 3 = 0,15 mol Đặt n Na = x và n Ba = y (mol) m X = 23x+ 137y+ 0,15.102 = 29,05 BTe: n Na+ 2n Ba = 2n H2 ⇒ x+ 2y = 2.0,2 Giải hệ thu được x = 0,3 và y = 0,05

Vậy dung dịch Y chứa: Na+ (0,3 mol), Ba 2+ (0,05 mol), AlO2− (0,3 mol) và OH− BTĐT tính được n OH- dư = n Na++ 2n Ba2+− n AlO2- = 0,1 mol Cho từ từ hỗn hợp HCl (8a mol) và H2SO4 (a mol) vào dd Y: (1) H++ OH− → H2O (2) H++ AlO2−+ H2O → Al(OH)3 (3) 3H++ Al(OH)3 → Al 3++ 3H2O (4) Ba 2++ SO4 2- → BaSO4 n H+ = n HCl+ 2n H2SO4 = 10a (mol); n SO42- = a mol Các điểm cực đại của kết tủa:− Điểm Al(OH)3 đạt cực đại: n H+ = n OH-+ n AlO2- ⇒ 10a = 0,1+ 0,3 = 0,4 ⇒ a = 0,04 ⇒ m 1 = m Al(OH)3+ m BaSO4 = 0,3.78+ 0,04.233 = 32,72 gam− Điểm BaSO4 đạt cực đại: n BaSO4 = n SO42- = n Ba2+ ⇒ a = 0,05 mol ⇒ n H+ = 0,5 mol (1) H++ OH− → H2O 0,1 ← 0,1 (2) H++ AlO2−+ H2O → Al(OH)3 0,3 ← 0,3 → 0,3 (3) 3H++ Al(OH)3 → Al 3++ 3H2O 0,5-0,1-0,3 → 0,1/3 ⇒ m 2 = m Al(OH)3+ m BaSO4 = (0,3-0,1/3).78+ 0,05.233 = 32,45 gam m 1 > m 2 ⇒ m 1 = m kết tủa max

Vậy \ matrix Al(OH)_3:0,3 hfill cr BaSO4:0,04 hfill cr.buildrel Nung over longrightarrow \ matrix Al2O3:0,15 hfill cr BaSO4:0,04 hfill cr. ⇒ m chất rắn = 0,15.102+ 0,04.233 = 24,62 gam

Đáp án C

Từ phân tích trên, đáp án đúng là C. 24,6..