Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Na, Ba và Al2O3 vào nước dư, thu được dung dịch Y và 0,065 mol khí H2. Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,06 mol H2SO4 và 0,1 mol HCl vào Y, được 10,1 gam hỗn hợp kết tủa và dung dịch Z chỉ chứa 7,43 gam hỗn hợp các muối clorua và muối sunfat trung hòa. Phần trăm khối lượng của Na trong hỗn hợp X gần nhất với giá trị nào sau đây?

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.

*Cho X tác dụng với H2O dư: Giả sử X chứa: Na (x mol); Ba (y mol); Al2O3 (z mol) n OH- sinh ra = 2n H2 = 0,13 mol Al2O3+ 2OH− → 2AlO2−+ H2O z → 2z ⇒ n OH- dư = 0,13− 2z (mol) Dung dịch Y chứa \ begingathered Na^+:x hfill; Ba^2+:y hfill; AlO2^−:2z hfill; OH− du:0,13− 2z hfill; endgathered. BTĐT: x+ 2y = 2z+ 0,13− 2z ⇒ x+ 2y = 0,13 (1) *Phản ứng của dung dịch Y với hỗn hợp H2SO4 và HCl: n H+ = 2n H2SO4+ n HCl = 0,22 mol; n SO42- = 0,06 mol; n Cl- = 0,1 mol Nếu SO4 2- phản ứng hết với Ba 2+: m BaSO4 = 0,06.233 = 13,98 gam > 10,1 gam (vô lí) ⇒ Ba 2+ phản ứng hết, SO4 2- dư+ Tính Al(OH)3 sử dụng công thức tính nhanh: n H+ = n OH-+ 4n AlO2-− 3n Al(OH)3 hay 0,22 = 0,13− 2z+ 4.2z− 3.n Al(OH)3 ⇒ n Al(OH)3 = 2z− 0,03 (mol)+ Tính BaSO4: n BaSO4 = n Ba2+ = y (mol) ⇒ m kết tủa = 233y+ 78(2z− 0,03) = 10,1 (2) *Xét muối trong dung dịch Z: Na+: x (mol) Al 3+: 2z− (2z− 0,03) = 0,03 (mol) Cl−: 0,1 (mol) SO4 2-: 0,06− y (mol) ⇒ m muối = 23x+ 27.0,03+ 0,1.35,5+ 96(0,06− y) = 7,43 (3) Giải hệ (1) (2) (3) được x = 0,05; y = 0,04; z = 0,02 ⇒ %m Na = 0,05.23/(0,05.23+ 0,04.137+ 0,02.102) = 13,264% gần nhất với 13,26%

Đáp án C

Từ phân tích trên, đáp án đúng là C. 13,26%..