Dung dịch X gồm 0,1 mol H+, x mol Al3+, y mol NO3- và 0,02 mol SO42-. Cho 120 ml dung dịch Y gồm KOH 1,2M và Ba(OH)2 0,1M vào X, sau khi các phản ứng kết thúc, thu được 3,732 gam kết tủa. Giá trị của x, y lần lượt là :

Đáp án:

`x=0,02`

`y=0,12` 

Giải thích các bước giải:

Bảo toàn điện tích: `0,1+3x=y+0,02.2`

`->3x-y=-0,06(1)`

`n_{OH^-}=0,12.1,2+0,12.0,1.2=0,168(mol)`

`n_{Ba^{2+}}=0,12.0,1=0,012(mol)`

`Ba^{2+}+SO_4^{2-}->BaSO_4`

`0,012->0,012->0,012(mol)`

`->n_{Al(OH)_3}={3,732-0,012.233}/{78}=0,012(mol)`

`n_{Al(OH)_3}<{n_{OH^-}}/3->Al(OH)_3` tan một phần.

`H^{+}+OH^{-}->H_2O`

`0,1->0,1(mol)`

`Al^{3+}+3OH^{-}->Al(OH)_3`

`x->3x->x(mol)`

`->n_{OH^-\ spu}=0,168-0,1-3x=0,068-3x(mol)`

`Al(OH)_3+OH^{-}->AlO_2^{-}+H_2O`

`0,068-3x←0,068-3x(mol)`

`->0,012=x-(0,068-3x)`

`->x=0,02`

Thay vào `(1)->y=0,12`

Bảo toàn điện tích: 

`0,1 + 3x = y + 0,02.2`

`<=> 3x - y = - 0,06(1)`

`n_{KOH} = 0,12.1,2 = 0,144(mol)`

`n_{Ba(OH)_2} = 0,1.0,12 = 0,012(mol)`

`n_{Ba^{2+}} = 0,012(mol)`

`n_{OH^-} = 0,144 + 0,012.2 = 0,168(mol)`

`Ba^{2+} + SO_4^{2-} -> BaSO_4`

`0,012 \leftarrow 0,012 -> 0,012`

`=> m_{BaSO_4} = 0,012.233 = 2,796 (g)`

`=> m_{Al(OH)_3} = 3,732 - 2,796 = 0,936(g)`

`=> n_{Al(OH)_3} = (0,936)/(78) = 0,012(mol)`

`H^{+} + OH^{-} -> H_2O`

`0,1 -> 0,1`

`=> n_{OH^{-}(còn lại)} = 0,168 - 0,1 = 0,068(mol)`

Dễ thấy: `n_{Al(OH)_3} < 3n_{OH^-}`

`=> Al(OH)_3` đã tan một phần

`Al^{3+} + 3OH^{-} -> Al(OH)_3`

`x -> 3x -> x`

`Al(OH)_3 + OH^{-} -> [Al(OH)_4]^-`

`(x - 0,012) -> (x - 0,012)`

`=> 3x + (x - 0,012) = 0,068`

`<=> x = 0,02(2)`

`(1),(2) => y = 0,12`