A. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Khi cho OH- vào dung dịch muối Al3+ xảy ra các phản ứng:
\(A{l^{3 + }} + 3O{H^ - } \to Al{(OH)_3} \downarrow \,\,\,(1)\)
\(Al{(OH)_3} + O{H^ - } \to AlO_2^ - + 2{H_2}O\,\,(2)\)
1. Biết \({n_{A{l^{3 + }}}}\) và \({n_{O{H^ - }}}\) , cần xác định lượng Al(OH)3
Đặt \(T = \frac{{{n_{O{H^ - }}}}}{{{n_{A{l^{3 + }}}}}}\)
- Nếu \(T \leqslant 3\) , chỉ xảy ra phản ứng (1) \( \to {n_{Al{{(OH)}_3} \downarrow }} = \frac{{{n_{O{H^ - }}}}}{3}\)
- Nếu 3 < T < 4, xảy ra phản ứng (1) và phản ứng (2) \( \to {n_{Al{{(OH)}_3} \downarrow }} = 4{n_{A{l^{3 + }}}} - {n_{O{H^ - }}}\)
- Nếu T > 4, xảy ra phản ứng (1) và phản ứng (2), NaOH dư \( \to {n_{Al{{(OH)}_3} \downarrow }} = 0\).
2. Biết \({n_{A{l^{3 + }}}}\) và \({n_{Al{{(OH)}_3}}}\), cần xác định lượng OH-
So sánh \({n_{A{l^{3 + }}}}\) và \({n_{Al{{(OH)}_3}}}\)
- Nếu \({n_{A{l^{3 + }}}} = {n_{Al{{(OH)}_3}}}\) chỉ xảy ra phản ứng (1) \( \to {n_{O{H^ - }}} = 3{n_{A{l^{3 + }}}}\)
- Nếu \({n_{A{l^{3 + }}}} > {n_{Al{{(OH)}_3}}}\) có hai trường hợp:
+ TH1: Chỉ xảy ra phản ứng (1) tức Al3+ dư \( \to {n_{O{H^ - }(\min )}} = 3{n_{Al{{(OH)}_3} \downarrow }}\)
+ TH2: Xảy ra hai phản ứng (1) và (2) \( \to {n_{O{H^ - }(\max )}} = 4{n_{A{l^{3 + }}}} - {n_{Al{{(OH)}_3} \downarrow }}\)
3. Biết \({n_{O{H^ - }}}\) và \({n_{Al{{(OH)}_3}}}\) , cần xác định lượng Al3+
So sánh \({n_{O{H^ - }}}\) và \({n_{O{H^ - }\,{\text{trong Al(OH}}{{\text{)}}_3}}}\)
- Nếu \({n_{O{H^ - }}} = {n_{O{H^ - }\,{\text{trong Al(OH}}{{\text{)}}_3}}}\) chỉ xảy ra phản ứng (1) \( \to {n_{A{l^{3 + }}}} = {n_{Al{{(OH)}_3} \downarrow }}\)
- Nếu \({n_{O{H^ - }}} > {n_{O{H^ - }\,{\text{trong Al(OH}}{{\text{)}}_3}}}\) xảy ra hai phản ứng (1) và (2) \( \to {n_{A{l^{3 + }}}} = \frac{{{n_{O{H^ - }}} + {n_{Al{{(OH)}_3} \downarrow }}}}{4}\)
B. BÀI TẬP MINH HỌA
Bài 1. Cho 200 ml dung dịch gồm KOH 1M và NaOH 0,75M vào 100 ml dung dịch AlCl3 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 7,80.
B. 11,70.
C. 3,90.
D. 5,85.
Hướng dẫn giải
\({n_{O{H^ - }}} = 0,2.1 + 0,2.0,75 = 0,35mol;\,\,{n_{A{l^{3 + }}}} = 0,1.1 = 0,1mol\)
Do \(3 < \frac{{{n_{O{H^ - }}}}}{{{n_{A{l^{3 + }}}}}} = \frac{{0,35}}{{0,1}} = 3,5 < 4 \to {n_{Al{{(OH)}_3} \downarrow }} = 4{n_{A{l^{3 + }}}} - {n_{O{H^ - }}} = 4.0,1 - 0,35 = 0,05mol\)
\( \to {m_{Al{{(OH)}_3}}} = 0,05.78 = 3,9gam.\)
Đáp án C.
Bài 2. Cho 200 ml dung dịch KOH vào 200 ml dung dịch AlCl3 1M, phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 7,8 gam kết tủa. Nồng độ mol của dung dịch KOH đã dùng là
A. 1,5M hoặc 3,5M.
B. 3M.
C. 1,5M.
D. 1,5M hoặc 3M.
Hướng dẫn giải
\({n_{Al{{(OH)}_3} \downarrow }} = \frac{{7,8}}{{78}} = 0,1\,\,mol;\,\,{n_{A{l^{3 + }}}} = 0,2\,\,mol\)
Do \({n_{A{l^{3 + }}}} > {n_{Al{{(OH)}_3}}}\) có hai trường hợp:
+TH1: \({n_{O{H^ - }(\min )}} = 3{n_{Al{{(OH)}_3} \downarrow }} = 0,3\,\,mol \to \left[ {KOH} \right] = \frac{{0,3}}{{0,2}} = 1,5M\)
+TH2: \({n_{O{H^ - }(\max )}} = 4{n_{A{l^{3 + }}}} - {n_{Al{{(OH)}_3} \downarrow }} = 0,7\,\,mol \to \left[ {KOH} \right] = \frac{{0,7}}{{0,2}} = 3,5M\)
Đáp án A.
Bài 3. Cho 200 ml dung dịch Al2(SO4)3 tác dụng với dung dịch NaOH nồng độ 1M người ta nhận thấy khi dùng 180 ml dung dịch NaOH hay dùng 340 ml dung dịch NaOH trên thì vẫn thu được khối lượng kết tủa bằng nhau. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Nồng độ mol/l của dung dịch Al2(SO4)3 ban đầu là
A. 0,5M.
B. 0,375M.
C. 0,125M.
D. 0,25M.
Hướng dẫn giải
Dễ thấy dùng 180 ml NaOH kết tủa chưa cực đại.
Dùng 340 ml NaOH kết tủa đã cực đại và bị tan một phần.
Ta có:
\({n_{A{l^{3 + }}}} = x\,\,mol \to \left\{ \begin{gathered} 0,18 = 3.{n_{Al{{(OH)}_3} \downarrow }} \hfill \\ 0,34 = 4x - {n_{Al{{(OH)}_3} \downarrow }} \hfill \\ \end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered} {n_{Al{{(OH)}_3} \downarrow }} = 0,06 \hfill \\ x = 0,1 \hfill \\ \end{gathered} \right.\)
\( \to {n_{A{l_2}{{(S{O_4})}_3}}} = \frac{x}{2} = 0,05\,\,mol \to \left[ {A{l_2}{{\left( {S{O_4}} \right)}_3}} \right] = \frac{{0,05}}{{0,2}} = 0,25M.\)
Đáp án D.
Bài 4: Cho 700 ml dung dịch KOH 0,1M vào 100 ml dung dịch AlCl3 0,2M. Sau phản ứng khối lượng kết tủa tạo ra là:
Hướng dẫn giải:
- Theo bài ra ta có: nKOH = 0,7.0,1 = 0,07 (mol); nAlCl3 = 0,1.0,2 = 0,02 (mol).
- Ta có PTPƯ:
AlCl3 + 3KOH → Al(OH)3 + 3KCl
Ban đầu: 0,02 0,07 mol
Phản ứng: 0,02 0,06 0,02 0,06
Sau PƯ: 0 0,01 0,02 0,06
- Vì vậy KOH còn dư nên ta có phản ứng:
Al(OH)3 + KOH → K[Al(OH)4]
Ban đầu: 0,02 0,01
Phản ứng: 0,01 ← 0,01
Sau PƯ: 0,01 0 0,01
- Vậy sau khi xảy ra phản ứng hoàn toàn, ta có: nK[Al(OH)4] = 0,01 (mol) và nAl(OH)3 = 0,01 (mol)
⇒ mAl(OH)3 = 0,01.78 = 0,78 (g).
Bài 5: Cho 700 ml dung dịch KOH 0,1M vào 100 ml dung dịch AlCl3 0,2M. Tính khối lượng kết tủa thu được.
Hướng dẫn giải:
nKOH = 0,1*0,7 = 0,07 mol; nAlCl3 = 0,1*0,2 = 0,02 mol
Cách 1: = = 3,5; → (3 < 3,5 <4)
nAl(OH)3 = 4nAl3+ - nOH- = 4x0,02 – 0,07 = 0,01 mol
mAl(OH)3 = 0,01*78 = 0,78 gam
Cách 2: Bảo toàn điện tích
0,07 mol KOH + 0,02 mol AlCl3 Al(OH)3, K+ 0,07 mol, Cl- 0,06 mol, Al(OH)4-
nAl(OH)4- = 0,07 – 0,06 = 0,01 mol; nAl(OH)3 = 0,02 – 0,01 = 0,01 mol
mAl(OH)3 = 0,01*78 = 0,78 gam
Bài 6: Trộn 375 ml dung dịch Ba(OH)2 1M vào 50 ml dung dịch Al2(SO4)3 2M. Tính khối lượng kết tủa thu được.
Hướng dẫn giải
nBa(OH)2 = 0,375*1 = 0,375 mol; nAl2(SO4)3 = 0,05*2 = 0,1 mol
0,375 mol Ba(OH)2 + 0,1 mol Al2(SO4)3 BaSO4 0,3 mol; Al(OH)3; Ba2+ 0,075 mol; Al(OH)4-
nAl(OH)4- = 0,075*2 = 0,15 mol; nAl(OH)3 = 0,1*2 – 0,15 = 0,05 mol
mkết tủa = 0,05*78 + 0,3*233 = 73,8 gam
Bài 7: Nhỏ từ từ 0,25 lít dung dịch NaOH 1,04M vào dung dịch gồm 0,024 mol FeCl3; 0,016 mol Al2(SO4)3 và 0,04 mol H2SO4 thu được m gam kết tủa. Tính m.
Hướng dẫn giải:
nNaOH = 0,25*1,04 = 0,26 mol
0,26 mol NaOH + (0,024 molFeCl3, 0,016 mol Al2(SO4)3 và 0,04 mol H2SO4) (Fe(OH)3 0,024 mol; Al(OH)3; Na+ 0,26 mol; Cl- 0,072 mol; SO42- 0,088 mol, Al(OH)4-)
nAl(OH)4- = 0,26 – (0,072 + 0,088*2) = 0,248 mol
nAl(OH)3 = 0,016*2 – 0,248 = 0,012 mol
mkết tủa = 0,024*107 + 0,012*78 = 3,504 gam
Bài 8: Cho 200 ml dung dịch Y gồm AlCl3 1M và HCl tác dụng với 500 ml dung dịch NaOH 2M thu được 7,8 gam kết tủa. Tính nồng độ mol/l của dung dịch HCl.
Hướng dẫn giải:
nNaOH = 2*0,5 = 1 mol; nAlCl3 = 1*0,2 = 0,2 mol; nAl(OH)3 = = 0,1 mol
nHCl = x mol
nNa+ = 1 mol; nCl- = 0,6 + x → có 2 trường hợp
Trường hợp 1: Al3+ dư
| NaOH 1mol | + | AlCl3 0,2mol HCl xmol | → | Al(OH)3 0,1mol Na+ 1 mol Cl- 0,6+x, Al3+ 0,1mol |
Ta có: 1 + 0,1*3 = 0,6 + x; x = 0,7 mol; CM HCl = = 3,5 M
Trường hợp 2: Tạo Al(OH)4-
| NaOH 1mol | + | AlCl3 0,2mol HCl xmol | → | Al(OH)3 0,1mol Na+ 1 mol Cl- 0,6+x, Al(OH)4- 0,1mol |
Ta có: 1 = 0,6 + x + 0,1; x = 0,3 mol ; CM HCl = = 1,5 M
C. LUYỆN TẬP
Bài 1: Hòa tan hoàn toàn 20,7 gam hỗn hợp X gồm Al và Al2O3 bằng lượng dung dịch NaOH 1M (vừa đủ). Sau phản ứng thu được 6,72 lít H2 (ở đktc). Tính thể tích dung dịch NaOH đã dùng?
Bài 2: Đốt một lượng Al trong 6,72 lít O2. Chất rắn thu được sau phản ứng cho hòa tan hoàn toàn vào dung dịch HCl thấy thoát ra 6,72 lít H2 ( các thể tích khí đo ở đktc). Tính khối lượng Al đã dùng?
Bài 3: Cho 5,1 gam hỗn hợp X gồm Al và Mg tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thấy khối lượng dung dịch tăng lên 4,6 gam. Tính số mol HCl tham gia phản ứng?
Bài 4: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Cu vào dung dịch HCl (dư), sau khi kết thúc phản ứng sinh ra 3,36 lít khí (ở đktc). Nếu cho m gam hỗn hợp X trên vào một lượng dư axit nitric (đặc, nguội), sau khi kết thúc phản ứng sinh ra 6,72 lít khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Tính m?
Bài 5: Hoà tan m gam hỗn hợp bột Mg, Al bằng dung dịch HCl thu được 17,92 lit khí H2 (đktc). Cùng lượng hỗn hợp trên hoà tan trong dung dịch NaOH dư thu được 13,44 lít khí H2 (đktc). Tính m?
Bài 6: Thêm 0,35 mol NaOH vào dung dịch X chứa 0,1 mol AlCl3. Tính khối lượng kết tủa thu được?
Bài 7: Thêm 200 ml dung dịch A chứa NaOH 0,3M và Ba(OH)2 0,025M vào 200 ml dung dịch Al(NO3)3 0,1M thu được kết tủa B. Lọc, tách B rồi đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thì thu được m gam chất rắn D. Tính m?
Bài 8: Cho 150 ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M tác dụng với 100 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,1M. Tính khối lượng kết tủa tạo thành sau phản ứng?
Bài 9: Cho 200 ml dung dịch X chứa Ba(OH)2 0,1M và KOH 0,15M vào 100 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,1M. Sau phản ứng thu được m gam kết tủa. Tính giá trị của m?
Bài 10: Một dung dịch chứa hỗn hợp gồm 0,02 mol Al2(SO4)3 và 0,02 mol Na2SO4. Thêm dung dịch chứa 0,07 mol Ba(OH)2 vào dung dịch này. Tính khối lượng kết tủa sinh ra?
Bài 11: Cho 3,42 gam Al2(SO4)3 tác dụng với 25 ml dung dịch NaOH. Sau phản ứng thu được 0,78 gam kết tủa. Tính nồng độ của dung NaOH đã dùng?
Bài 12: Cho 200 ml dung dịch NaOH a mol/lít tác dụng với 500 mL dung dịch AlCl3 0,2M thu được một kết tủa keo trắng. Lọc tách kết tủa, đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thì thu được 1,02 gam chất rắn. Tính a?
Bài 13: Thêm V lít dung dịch NaOH 0,1M vào 100 mL dung dịch Al2(SO4)3 0,1M thấy xuất hiện 1,17 gam kết tủa keo trắng. Tính giá trị nhỏ nhất của V?
Bài 14: Cho V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 và 0,1 mol H2SO4 đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 7,8 gam kết tủa. Tính giá trị lớn nhất của V ?
Bài 15: Hòa tan 0,54 gam Al trong 0,5 lít dung dịch H2SO4 0,1M được dung dịch A. Thêm V lít dung dịch NaOH 0,1M cho đến khi kết tủa tan trở lại 1 phần. Nung kết tủa thu được đến khối lượng không đổi ta được chất rắn nặng 0,51 gam. Tính V?
Trên đây là phần trích dẫn nội dung Phương pháp giải dạng bài tập khi cho OH- tác dụng với dung dịch muối Al3+ môn Hóa học 12 năm 2021, để xem toàn bộ nội dung chi tiết, mời các bạn cùng quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải về máy.
Chúc các em đạt điểm số thật cao trong kì thi sắp đến!
Ngoài ra các em có thể tham khảo thêm một số tài liệu cùng chuyên mục tại đây:
