Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp Al và Al2O3 trong 200 ml dung dịch HCl nồng độ a mol/l, thu được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch NaOH 1M vào X, lượng kết tủa Al(OH)3 (m gam) phụ thuộc vào thể tích dung dịch NaOH (V ml) được biểu diễn bằng đồ thị:
Giá trị lớn nhất của m là
A. 8,58.
B. 7,02.
C. 11,70.
D. 7,80.
Giải thích:
Ta chia đồ thị làm 3 giai đoạn
Giai đoạn 1: bắt đầu xuất hiện kết tủa => hết VNaOH = 100 ml => đây là lượng thể tích cần dùng để trung hòa lượng HCl còn dư sau phản ứng
=> nHCl dư = 0,1 (mol)
Giai đoạn 2: đồ thi bắt đầu đi lên đến điểm cực đại
Tại giai đoạn này xảy ra phản ứng:
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓
(0,25 – 0, 1) → 0,05 (mol)
Giai đoạn 3: đồ thị đi xuống, tại giai đoạn này lượng kết tủa bị hòa tan theo phản ứng
Al(OH)3 + OH- → AlO2− + 2H2O
Từ đồ thị ta thấy tại giá trị VNaOH = 250 ml và VNaOH = 450 ml cùng thu được một lượng kết tủa như nhau
=> áp dụng công thức nhanh ta có:
nNaOH = 4nAl3+ - nAl(OH)3 + nH+ dư
=> 0,45 = 4a – 0,05 + 0,1
=> a = 0,1 (mol)
Vậy để lượng kết tủa cực đại thì tất cả lượng Al3+ sẽ chuyển hết thành Al(OH)3
=> nAl(OH)3 = nAl3+ = 0,1 (mol) => mAl(OH)3 = 0,1.78 = 7,8(g)
Đáp án D