Bài tập Kim loại Kiềm, Kiềm thổ, Nhôm có giải chi tiết (mức độ vận dụng - P4)

Giải thích:

n_NaOH = 0,25.2 = 0,5 mol

n_AlCl3 = 0,15 mol

PTHH :

                               3NaOH   +   AlCl₃ →   3NaCl  +  Al(OH)₃

 Trước phản ứng :   0,5 mol       0,15 mol

Sau phản ứng :        0,05 mol                                        0,15 mol

                              NaOH     +   Al (OH)₃ → NaAlO₂ + H₂O

Trước phản ứng :  0,05 mol      0,15 mol

Sau phản ứng :         0                   0,1 mol

→ m = 0,1 .78 =7,8 g

Đáp án D

Giải thích: 

Dung dịch hỗn hợp chứa H⁺ : 0,6 a mol

                                        Al³⁺ : 0,6b mol

                                       SO₄^2- : 0,3a +0,9b mol

Khi cho dung dịch NaOH vào thì

H⁺ + OH^- → H₂O

Al³⁺  + 3OH^- → Al(OH)₃

Al(OH)₃ + OH^- → AlO₂^- + 2H₂O

Tại thời điểm số mol NaOH là 2,4 b thì số mol Al(OH)₃ là (2,4b -0,6a)  : 3

Thời điểm NaOH : 1,4 a thì số mol Al(OH)₃ là : 0,6b – (1,4a- 0,6a– 0,6b.3)

→ (2,4b -0,6a)  : 3 = 0,6b – (1,4a- 0,6a– 0,6b.3) → a : b = 2,67

Đáp án D

Giải thích: 

Rắn không tan là Al dư => m_Al dư = 1,35 (g)

n_H2 = 2,24 : 22,4 = 0,1 (mol)

Gọi số mol Na = số mol Al pư = a (mol)

BT e ta có: n_Na + 3n_Al = 2n_H2 => a + 3a = 2. 0,1

=> a = 0,05 (mol)

=> m = m_Na + m_{Al pư} + m_Al dư = 0,05.23 + 0,05.27 + 1,35 = 3,85 (g)

Đáp án B

Giải thích:

Đáp án C

Giải thích: 

Do cả Cr và Cr₂O₃ đều không tác dụng với kiềm loãng nên chỉ có Al và Al₂O₃ phản ứng với NaOH loãng

n_NaOH = n_Al = 0,3 mol

=> m_Cr2O3 = 23,3 – 0,3.27 = 15,2 (g) => n_Cr2O3 = 0,1 mol

Đáp án B

Giải thích: 

n_OH = 0,03 mol và n_Al3+ = 0,02mol

Khi cho dung dịch NaOH vào thì

                      Al³⁺     +    3OH^- → Al(OH)₃

Ban đầu :   0,02 mol      0,03 mol

Sau PƯ          0,01               0              0,01 mol

→ m_Al(OH)3 = 0,78 g

Đáp án D

Giải thích: 

=> n_OH- ( do kim loại tạo)= 2n_H2 = 0,16 (mol)

Al + OH^- + H₂O → AlO₂^- + 3/2H₂↑

=> n_{OH­- (dd Y)} = n_Al = 0,32 (mol)

=> n_{OH- ( do oxit tạo)} = 0,32 – 0,16 = 0,16 (mol)

=> n_{O (trong oxit)} = ½ n_OH- ( _{do oxit tạo ra)} = 0,08 (mol)

Vì O chiếm 8%

Đáp án D

Giải thích: 

=> Axit là HNO₃

Dd Z chứa Al³⁺ và có thể có NH₄⁺

NaOH +  dd Z tạo ra dd trong suốt => NaOH hòa tan muối Al³⁺ thành AlO₂^-

n_OH­-  = 4n_Al3+ + n_NH4+ => n_NH4+ = 1,45 – 4.0,34 = 0,09 (mol)

Gọi k là số electron N⁺⁵ nhận để tạo ra khí Y

BT e: n_{e (Al nhường)} = n_{e (N+5 nhận)}

=> 0,34.3 = 0,03k + 0,09.8

=> k = 10

=> Y là N₂

Áp dụng CT nhanh: n_HNO3 = 12n_N2 + 10n_NH4+ = 12.0,03+ 10.0,09 = 1,26 (mol)

=> V_HNO3 = 1,26.22,4 = 5,04 (lít)

Đáp án B

Giải thích: 

Na :  x mol ; Al : y mol và Al₂O₃ : z mol

→ 23x + 27y + 102z = 9,8

Na + H₂O → NaOH + ½ H₂

2NaOH + 2Al + H₂O→ NaAlO₂ + 3H₂

2NaOH + Al₂O₃ → 2NaAlO₂ + H₂O

→ dung dịch Y có NaAlO₂ : y + 2z mol, NaOH : x – y - 2z

Y + HCl

NaAlO₂ + HCl + H₂O → NaCl + Al(OH)₃

∆n_HCl = 0,195 mol

Kết tủa có m₂ <  m₁

→ TH2 tạo kết tủa hoàn toàn rồi tan một phần

→  n_HCl(1) = x – y – 2z + n_↓(1)

n_HCl(2) = x – y – 2z + y + 2z + 3. ( y + 2z – n_↓(2))

→ n_↓(2) – n_↓(1) = - 0,025

=  → x = 0,16

→%Na= 37,55%

Đáp án B

Giải thích: 

Dd X + NaOH → Mg(OH)₂ + Al(OH)₃

Lượng kết tủa khi NaOH dư là n_Mg(OH)2 = 2a

→ lượng kết tủa tối đa là n_Al(OH)3 = n_↓ - n_Mg(OH)2 = 5a - 2a =3a

→ n_Mg : n_Al2O3 = 2a :  = 4 : 3

Mà m_{hỗn hợp}  = 24n_Mg + 102n_Al2O3 = 12,06 → n_Mg = 0,12 mol và n_Al2O3 = 0,09 mol

→ a = 0,06 mol → n_OH = 17a = 1,02 = n_{H+ (X)} + 2n_Mg + 8n_Al2O3 = n_H+(X) + 0,96 → n_H+(X) = 0,06 mol

Bảo toàn điện tích trong dung dịch X có n_H+(X)  + 2n_Mg2+ + 3n_Al3+ = n_Cl- + 2n_SO4 = 0,84

Mà n_Cl  : n_SO4 = 5 : 1 nên n_Cl- = 0,6 mol và n_SO4 = 0,12 mol

X  có Cl^- : 0,6 mol SO₄^2- : 0,12 mol, H⁺ : 0,06 mol, Al³⁺ : 0,18 mol và Mg²⁺ : 012 mol

Dd thêm vào có Ba²⁺ : x mol, Na⁺ : 3x mol ; OH^- : 5x mol

Để thu được kết tủa tối đa thì ta có tạo kết tủa Al(OH)₃ và Mg(OH)₂ tối đa

 n_OH- = 5x = 0,18.3 +0,12.2 =0,78 mol

Khi đó Ba²⁺ : 0,156 → n_BaSO4= 0,12 → ↓ BaSO₄ : 0,12 mol; Al(OH)₃ : 0,18 mol; Mg(OH)₂ : 0,12 mol

→ nung thu được 0,12 mol BaSO₄; 0,09 mol Al₂O₃ và 0,12 mol MgO

→ m =41,94

Đáp án D

Giải thích:

Đáp án A

Giải thích: 

Quy đổi hỗn hợp X thành:

Khi thêm tiếp 310 ml HCl tức 0,31 mol HCl => ta thấy: n_H+ > n_AlO2- => kết tủa bị hòa tan một phần

Áp dụng công thức nhanh ta có:

Đáp án D

Giải thích:

Đáp án C

Giải thích: 

Gọi số mol của Na và Al lần lượt là x và 2x (mol)

Na + H₂O → NaOH + 0,5H₂

x                       x        0,5x

Al + NaOH + H₂O → NaAlO₂ + 1,5H₂

x ←    x                  →    x   →   1,5x

n_H2 = 0,4 => 0,5x + 1,5x = 0,4 => x = 0,2

Chất rắn không tan là Al dư: n_{Al dư} = 2x – x = x = 0,2 mol

=> m = m_{Al dư} = 27.0,2 = 5,4 gam

Đáp án D

Giải thích: 

BTĐT: 2n_Mg2++2n_Ca2+ = n_Cl- + 2n_SO42- + n_HCO3- - n_Na+

=> 2n_Mg2+ + 2n_Ca2+ = 0,01 + 2.0,02 + 0,04 – 0,05 = 0,04 mol

Ta thấy 2(n_Mg2+ + n_Ca2+) = n_HCO3- => Khi đun nóng mẫu nước trên bị mất tính cứng

Vậy mẫu nước trên là mẫu nước cứng tạm thời

Chú ý:

Nếu mẫu nước đun lên vẫn còn tính cứng thì là nước cứng toàn phần.

Đáp án B

Giải thích: 

n_Al = 0,29 mol

Đặt số mol N₂ và H₂ lần lượt là x, y (mol)

BTe: 3n_Al = 10n_N2 + 2n_H2 + 8n_NH4+ => 3.0,29 = 10.0,06 + 2.0,015 + 8n_NH4+ => n_NH4+ = 0,03 mol

BTNT “N”: n_NaNO3 = n_NH4+  + 2n_N2 = 0,03 + 0,06.2 = 0,15 mol

Vậy trong X có chứa các ion:

Al³⁺: 0,29

NH₄⁺: 0,03

Na⁺: 0,15

Cl^-: 0,29.3 + 0,03 + 0,15  = 1,05

m = 7,83 + 0,03.18 + 0,15.23 + 0,9.35,5 = 49,095 gam

Đáp án D

Giải thích: 

n_AlCl3 = 0,2.1,5 = 0,3 (mol);  n_Al(OH)3 = 15,6 : 78 = 0,2 (mol)

Giá trị lớn nhất của V => sẽ xảy ra trường hợp tạo kết tủa cực đại , sau đó kết tủa tan 1 phần còn lại đúng 0,2 mol

=> n_Al(OH)3 = 4n_Al3+ - n_OH-

=> 0,2 = 4. 0,3 – n_OH-

=> n_OH- = 1 (mol)

=> V_NaOH = n_NaOH : C_M = 1 : 0,5 = 2 (lít)

Đáp án D

Giải thích: 

Na₂O + H₂O → 2NaOH   (1)

Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O  (2)

Vậy dung dịch X gồm: AlO₂: b (mol) ;  OH^- , Na⁺

Khi hết 150ml dd HCl thì bắt đầu xuấ hiện kết tủa => n_OH - dư = n­_HCl = 0,15 (mol)

Khi hết 350 ml hoặc 750 ml đều thu được a (gam) kết tủa

NaAlO₂ + HCl + H₂O → Al(OH)₃↓ + NaCl  (3)

2HCl + Al(OH)₃ → AlCl₃ + H₂O       (4)

TH₁: Hết 350 ml HCl thu được a (g) kết tủa => phản ứng chỉ xảy ra (3)

=> n_H+ = 0,35 = 0,15  + a/78 (*)

TH₂: Hết 750 ml HCl thu được a (g) kết tủa => phản ứng chỉ xảy ra (3), (4)

=> n_H+ = 0,75 = 0,15 + 4b - 3a/78 (**)

Từ (*) và (**) => a = 15,6 và b = 0,3 (mol)

Bảo toàn điện tích đối với dd X : n_Na+ = n_AlO2- + n_OH- = 0,3 + 0,15 = 0,45 (mol)

=> n_Na2O = 0,225 (mol)

n_Al2O3 = b/2 = 0,15 (mol)

=> m = 0,225.62 + 0,15. 102 = 29,25 (g)

Đáp án D

Giải thích: 

n_BaCO3max = 35,46/ 197 = 0,18 (mol)

n_Ba2+ = n_{BaCO3 max} = 0,18 (mol) tại thời điểm n_CO2 = a (mol)

=> n_CO2 = a = 0,18 (mol)

Khi mol CO₂ = 0,6 (mol) thì kết tủa tan hết, dung dịch thu được chứa Ba²⁺ (0,18 mol), HCO₃^- ( 0,6 mol) , Na⁺ (x mol)

Bảo toàn điện tích => n_Na+ = 0,6.1 – 0,18.2 = 0,24 (mol)

Bảo toàn electron: 2n_Ba + n_Na = 2n_H2 + 2n_O

=> n_O = ( 2. 0,18 + 0,24 – 2.0,18)/2 = 0,12 (mol)

=> m = m_Na + m_Ba + m_O = 0,24.23 + 0,18.137 + 0,12.16 = 32,1 (g)

Đáp án A

Giải thích: 

Gọi n_Al = a mol => n_Ba = a mol

Ba + H₂O → Ba(OH)₂ + H₂

a               →                    a

2Al + Ba(OH)₂ + 2H₂O → Ba(AlO₂)₂ + 3H₂

a    →   0,5a              →         0,5a    →   1,5a

=> dung dịch Y gồm Ba(AlO₂)₂ (0,5a mol) và Ba(OH)₂ dư (0,5a mol)

Sục V lít CO₂ (hay 2,5a mol CO₂) vào Y

2CO₂ + Ba(AlO₂)₂ + 4H₂O → 2Al(OH)₃ + Ba(HCO₃)₂

a     ←    0,5a                 →          a

2CO₂ + Ba(OH)₂ → Ba(HCO₃)₂

  a     ←    0,5a    →   0,5a

=> kết tủa thu được chỉ là Al(OH)₃ => m_{kết tủa} = 78a = 5,85 => a = 0,075 mol

=> m = 0,075.27 + 0,075.137 = 12,3 gam

Đáp án B