Cho 2,3 gam Na vào 500 ml dung dịch BaCl2 0,1M thu được dung dịch X. Cho dung dịch X vào V ml dung dịch Al2(SO4)3 0,1M; sau khi các phản ứng kết thúc thu được 13,368 g kết tủa. Giá trị của V là: A. 150. B. 80. C. 160. D. 300.

Đáp án: $C.160$

Giải thích các bước giải:

$n_{Na}=\dfrac{2,3}{23}=0,1$ mol  

$\Rightarrow n_{NaOH}=n_{Na}=0,1$ mol

$n_{BaCl_2}=0,5.0,1=0,05$ mol 

$\Rightarrow$ dung dịch $X$ có $\begin{cases} OH^-:0,1(mol)\\ Ba^{2+}: 0,05(mol)\\ Cl^-\\ Na^+\end{cases}$

Đặt $x$ là số mol $Al_2(SO_4)_3$

$\Rightarrow n_{Al^{3+}}=2x$ mol, $n_{SO_4^{2-}}=3x$ mol 

+ Nếu $n_{SO_4^{2-}}\ge n_{Ba^{2+}}$ hay $x\ge 0,0167$ mol 

$n_{BaSO_4}=n_{Ba^{2+}}=0,05$ mol  

$n_{Al^{3+}}\ge 0,0334$ mol  

$\Rightarrow 3n_{Al^{3+}}\ge 0,1002$ mol $>n_{OH^-}$ nên $Al^{3+}$ dư, $OH^-$ hết 

$\Rightarrow n_{Al(OH)_3}=\dfrac{0,1}{3}$ mol 

$\Rightarrow 78.\dfrac{0,1}{3}+233.0,05=13,368$ (vô lí, loại)

+ Nếu $n_{SO_4^{2-}}<n_{Ba^{2+}}$ hay $x<0,0167$ mol 

$n_{BaSO_4}=n_{SO_4^{2-}}=3x$ mol 

$n_{Al^{3+}}<0,0334$ mol 

Nếu không có kết tủa tan, hay $3.2x\ge 0,1\Rightarrow x\ge 0,0167$ (vô lí vì $x<0,0167$) 

$\Rightarrow$ có kết tủa tan 

$n_{Al(OH)_3\max}=2x$ mol 

Còn $0,1-6x$ mol $OH^-$  

Nếu kết tủa tan hết, khi đó $3x.233=13,368\Rightarrow x=0,019$ (loại) 

$\Rightarrow$ kết tủa tan một phần

$\Rightarrow$ tan $0,1-6x$ mol $Al(OH)_3$ 

$\Rightarrow$ còn $2x-(0,1-6x)=8x-0,1$ mol $Al(OH)_3$ 

$\Rightarrow 78.(8x-0,1)+233.3x=13,368$ 

$\Rightarrow x=0,016$ (thoả mãn) 

Vậy $V=\dfrac{0,016}{0,1}=0,16L=160mL$