Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm AlCl3 và Al 2 (SO4 ) 3 vào nước thu được 200 gam dung dịch X, chia dung dịch X thành 2 phần:−Phần 1 đem tác dụng với dung dịch BaCl 2 dư thu được 13,98 gam kết tủa trắng.−Phần 2 đem tác dụng với 476 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, sau khi phản ứng xong thu được 69,024 gam kết tủa. Biết khối lượng phần 2 gấp n lần khối lượng phần 1 (n: nguyên) và lượng chất tan trong phần 2 nhiều hơn trong phần 1 là 32,535 gam. Tính nồng độ % các chất tan có trong dung dịch X

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.

-Phần 1: Al 2 (SO4 ) 3+ 3BaCl 2 →3 BaSO4+ 2AlCl3

Ta có: n BaSO4 = 0,06 mol → n Al2(SO4)3 = 0,02 mol →Phần 1 có x mol AlCl3 và 0,02 mol Al 2 (SO4 ) 3−Phần 2: Giả sử phần 2 có x.n mol AlCl3 và 0,02.n mol Al 2 (SO4 ) 3

Ta có: n Ba(OH)2 = 0,476 mol; n BaSO4 = 0,06 n mol

Theo đề lượng chất tan trong phần 2 nhiều hơn trong phần 1 là 32,535 gam → 133,5 xn+ 342. 0,02n – 1335,x- 342. 0,02= 32,535 gam−Trường hợp 1: Al(OH)3 không bị hòa tan:−Trường hợp 2: Al(OH)3 bị hòa tan một phần:−Phần 1: Al 2 (SO4 ) 3+ 3BaCl 2 →3 BaSO4+ 2AlCl3

Ta có: n BaSO4 = 0,06 mol → n Al2(SO4)3 = 0,02 mol →Phần 1 có x mol AlCl3 và 0,02 mol Al 2 (SO4 ) 3−Phần 2: Giả sử phần 2 có x.n mol AlCl3 và 0,02.n mol Al 2 (SO4 ) 3

Ta có: n Ba(OH)2 = 0,476 mol; n BaSO4 = 0,06 n mol

Theo đề lượng chất tan trong phần 2 nhiều hơn trong phần 1 là 32,535 gam → 133,5 xn+ 342. 0,02n – 1335,x- 342. 0,02= 32,535 gam → n = (39,375+ 133,5x)/(133,5x+ 6,84)(*)−Trường hợp 1: Al(OH)3 không bị hòa tan: 2AlCl3+ 3Ba(OH)2 → 2Al(OH)3+ 3BaCl 2 (1) 2/3. (0,476-0,06n) (0,476- 0,06n) 2/3. (0,476-0,06n) Al 2 (SO4 ) 3+ 3Ba(OH)2 → 3BaSO4+ 2Al(OH)3 (2) 0,02 n 0,06 n 0,06 n 0,04 n

Ta có: m kết tủa = m BaSO4+ m Al(OH)3 = 233. 0,06n+ 78. [2/3. (0,476-0,06n)+ 0,04n]= 69,024 gam →n= 3,1668 mol → Loại vì n nguyên−Trường hợp 2: Al(OH)3 bị hòa tan một phần: 2AlCl3+ 3Ba(OH)2 → 2Al(OH)3+ 3BaCl 2 (1) xn 1,5xn xn mol Al 2 (SO4 ) 3+ 3Ba(OH)2 → 3BaSO4+ 2Al(OH)3 (2) 0,02 n 0,06 n 0,06 n 0,04 n 2Al(OH)3+ Ba(OH)2 → Ba(AlO2 ) 2+ 4H2O (3) 2. (0,476-1,5xn- 0,06n) (0,476-1,5xn- 0,06n) mol Sau phản ứng thu được 0,06n mol BaSO4 và xn+ 0,04n- 2. (0,476-1,5xn- 0,06n) mol Al(OH)3 → 0,06n.233+ 78. (4xn+ 0,16n- 0,952)= 69,024 (**)

Từ (*) và (**) suy ra x= 0,03 và n= 4 →Phần 1 có 0,03 mol AlCl3 và 0,02 mol Al 2 (SO4 ) 3 →Dung dịch X có chứa 0,15 mol AlCl3 và 0,1 mol Al 2 (SO4 ) 3 →C% AlCl3 =10,01%; C% Al2(SO4)3 = 17,1%

Đáp án A

Từ phân tích trên, đáp án đúng là A. C% AlCl3 =10,01%; C% Al2(SO4)3 = 17,1%.