Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Al; Na và BaO vào nước dư, thu được dung dịch Y và 0,085 mol khí H2. Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,03 mol H2SO4 và 0,1 mol HCl vào Y, thu được 3,11 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 Al 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.

m(g)\ matrix Al:a hfill cr Na:b hfill cr BaO: c hfill cr.buildrel + H2O over longrightarrow \ matrix H2:0,085 mol hfill cr Y. \ matrix Na^+,Ba^2+ hfill cr AlO2^−,OH− hfill cr. \+. \ matrix H2SO4:0,03 hfill cr HCl:0,1 hfill cr. \buildrel over longrightarrow \ matrix 3,11 (g)\ matrix BaSO4:c mol hfill cr Al(OH)_3: d (mol) hfill cr. hfill cr 7,43 (g)Z\ matrix Na^+:b (mol) hfill cr Al^3+: hfill cr Cl^−:0,1 (mol) hfill cr SO4^2−:0,03− c (mol) hfill cr. hfill cr. hfill cr. Sử dụng BTNT "Al" tìm ra mol Al3+(trong Z) Lập phương trình bảo toàn e: 3n Al+ n Na = 2n H2 (1) Lập phương trình khối lượng 3,11 g kết tủa (2) Lập phương trình bảo toàn điện tích trong Z (3) Lập phương trình khối lượng các chất trong Z (4) giải hệ (1), (2), (3), (4) ta tìm ra được a, b, c, d m(g)\ matrix Al:a hfill cr Na:b hfill cr BaO: c hfill cr.buildrel + H2O over longrightarrow \ matrix H2:0,085 mol hfill cr Y. \ matrix Na^+,Ba^2+ hfill cr AlO2^−,OH− hfill cr. \+. \ matrix H2SO4:0,03 hfill cr HCl:0,1 hfill cr. \buildrel over longrightarrow \ matrix 3,11 (g)\ matrix BaSO4:c mol hfill cr Al(OH)_3: d (mol) hfill cr. hfill cr 7,43 (g)Z\ matrix Na^+:b (mol) hfill cr Al^3+: hfill cr Cl^−:0,1 (mol) hfill cr SO4^2−:0,03− c (mol) hfill cr. hfill cr. hfill cr

Bảo toàn e ta có: 3n Al+ n Na = 2n H2 → 3a+ b = 0,17 (1) Khối lượng kết tủa: m kết tủa = 233c+ 78d = 3,11 (2) BTNT "Al" có: n Al ban đầu = n Al(OH)3­+ n Al3+ → n Al3+ = a− d (mol)

Bảo toàn điện tích với các chất trong dd Z ta có: n Na++ 3n Al3+ = n Cl-+ 2n SO42- → b+ 3 (a-d) = 0,1+ 2. (0,03−c) (3) BTKL m Z = 23b+ 27(a− d)+ 0,1.35,5+ 96.(0,03− c) = 7,43 giải hệ (1), (2), (3) và (4) ⇒ a = 0,04; b = 0,05; c = 0,01 và d = 0,01 \% Al = m Al over m X.100\% = 0,04.27 over 0,04.27+ 0,05.23+ 0,01.153.100\% = 28,72\% gần nhất với 28,8%

Đáp án B

Từ phân tích trên, đáp án đúng là B. 28,8%..