Dung dịch X chứa KOH 1M và Ba(OH)2 0,5M. Dung dịch Y chứa Al(NO3 ) 3 1M và Al 2 (SO4 ) 3 0,5M. Cho V 1 lít dung dịch X vào V 2 lít dung dịch Y, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 56,916 gam kết tủa. Nếu cho dung dịch Ba(NO3 ) 2 dư vào V 2 lít dung dịch Y thì thu được 41,94 gam kết tủa. Tính V 1 / V 2 ?

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.

Ta có n KOH = V 1 (mol), n Ba(OH)2 = 0,5V 1 mol, n Al(NO3)3 = V 2 (mol); n Al2(SO4)3 = 0,5V 2 mol *Khi cho dung dịch Ba(NO3 ) 2 dư vào V 2 lít dung dịch Y: 3Ba(NO3 ) 2+ Al 2 (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 = 0,5V 2 → V 2 = 0,12 lít

Vậy ta có: n KOH = V 1 (mol), n Ba(OH)2 = 0,5V 1 mol, n Al(NO3)3 = 0,12 (mol); n Al2(SO4)3 = 0,06 mol * Cho V 1 lít dung dịch X vào V 2 lít dung dịch Y: Al 3+: 0,12+ 2.0,06= 0,24 mol; SO4 2-: 0,18 mol; OH−: 2V 1 mol; Ba 2+: 0,5V 1 mol Ta xét 2 trường hợp:−Trường hợp 1: 56,916 gam kết tủa có chứa: BaSO4: 0,18 mol (điều kiện 0,18 ≤ 0,5V 1 hay V 1 ≥ 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: 0,5V 1 mol (điều kiện 0,18 ≥ 0,5V 1 hay V 1 ≤ 0,36 lít) → n Al(OH)3 = (56,916-233.0,5V 1 )/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: Ta có n KOH = V 1 (mol), n Ba(OH)2 = 0,5V 1 mol, n Al(NO3)3 = V 2 (mol); n Al2(SO4)3 = 0,5V 2 mol *Khi cho dung dịch Ba(NO3 ) 2 dư vào V 2 lít dung dịch Y: 3Ba(NO3 ) 2+ Al 2 (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 = 0,5V 2 → V 2 = 0,12 lít

Vậy ta có: n KOH = V 1 (mol), n Ba(OH)2 = 0,5V 1 mol, n Al(NO3)3 = 0,12 (mol); n Al2(SO4)3 = 0,06 mol * Cho V 1 lít dung dịch X vào V 2 lít dung dịch Y: Al 3+: 0,12+ 2.0,06= 0,24 mol; SO4 2-: 0,18 mol; OH−: 2V 1 mol; Ba 2+: 0,5V 1 mol Ta xét 2 trường hợp:−Trường hợp 1: 56,916 gam kết tủa có chứa: BaSO4: 0,18 mol (điều kiện 0,18 ≤ 0,5V 1 hay V 1 ≥ 0,36 lít) →n Al(OH)3 = 0,192 mol Trường hợp 1.a: Kết tủa Al(OH)3 không bị hòa tan: Ba 2++ SO4 2- → BaSO4 0,18 0,18 0,18 mol Al 3++ 3OH− → Al(OH)3

Ta có: n OH- = 3n Al(OH)3 = 3.0,192 mol= 2V 1 →V 1 = 0,288 lít (không thỏa mãn) Trường hợp 1.b: Kết tủa Al(OH)3 bị hòa tan một phần: Ba 2++ SO4 2- → BaSO4 0,18 0,18 0,18 mol Al 3++ 3OH− → Al(OH)3 Al(OH)3+ OH− → AlO2−+ 2H2O

Ta có: n OH- = 4.n Al3+− n Al(OH)3 → 2V 1 = 4.0,24 – 0,192 → V 1 = 0,384 lít (thỏa mãn)−Trường hợp 2: 59,916 gam kết tủa có chứa BaSO4: 0,5V 1 mol (điều kiện 0,18 ≥ 0,5V 1 hay V 1 ≤ 0,36 lít) → n Al(OH)3 = (56,916-233.0,5V 1 )/78 mol Trường hợp 2.a: Kết tủa Al(OH)3 không bị hòa tan: Ba 2++ SO4 2- → BaSO4 0,5V 1 0,5V 1 mol Al 3++ 3OH− → Al(OH)3

Ta có: n OH- = 3n Al(OH)3 →2V 1 = 3. (56,916-233.0,5V 1 )/78 → V 1 = 0,3377 lít (thỏa mãn) Trường hợp 2.b: Kết tủa Al(OH)3 bị hòa tan một phần: Ba 2++ SO4 2- → BaSO4 0,5V 1 0,5V 1 mol Al 3++ 3OH− → Al(OH)3 Al(OH)3+ OH− → AlO2−+ 2H2O

Ta có: n OH- = 4.n Al3+− n Al(OH)3 → 2V 1 = 4.0,24 – (56,916-233.0,5V 1 )/78 → V 1 = 0,4548 lít (không thỏa mãn)

Vậy V 2 = 0,12 lít; V 1 = 0,384 lít hoặc V 1 = 0,3377 lít →V 1 /V 2 =3,2 hoặc V 1 /V 2 =2,814

Đáp án D

Từ phân tích trên, đáp án đúng là D. V 1 /V 2 =3,2 hoặc V 1 /V 2 =2,814.