Bài toán về hỗn hợp chứa nhôm, kim loại kiềm, kiểm thổ ( có lời giải)

Chủ đề 27: Bài toán về hỗn hợp chứa nhôm, kim loại kiềm, kiểm thổ.. Với dạng toán này các bạn chỉ cần lưu ý mấy điểm sau: + Hỗn hợp chứa kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm khi hòa vào nước th

Chủ đề 27: Bài toán về hỗn hợp chứa nhôm, kim loại kiềm, kiểm thổ

Với dạng toán này các bạn chỉ cần lưu ý mấy điểm sau:

+ Hỗn hợp chứa kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm khi hòa vào nước thì kiềm và kiềm thổ sẽ sinh ra OH- sau đó có sự chuyển dịch điện tích từ OH- thành AlO2-

+ Lượng khí H2 bay ra do cả Al và các kim loại kiềm, kiềm thổ sinh ra

+ Chú ý: Áp dụng linh hoạt các định luật bảo toàn

Ví dụ 1: Cho m gam hỗn hợp rắn X gồm Na và Al vào nước dư thu được 4,032 lít

H2 (đktc), dung dịch Y và 0,25m gam chất rắn không tan Giá trị của m là :

A 5 B 8 C 6 D 10

Định hướng tư duy giải:

+ Ta có ngay Na : a(mol) BTE

Al : a(mol)

í î

Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm Ba, Na và Al trong đó số mol Na bằng 0,6 lần số mol Ba

Hoà tan m gam hỗn hợp X trong nước dư thu được dung dịch Y; 0,116m gam chất rắn khan và 11,648 lít H2 (đktc) Phần trăm khối lượng Al trong hỗn hợp X là :

A 40,12% B 34,21% C 35.87% D 39,68%

Định hướng tư duy giải:

+ Có ngay

Ba : a(mol)

m 0,116m 0,884m Na : 0,6a(mol)

Al : 2a 0,6a 2,6a(mol)

ì ï

î

2,6.0,1.27 0,116.25

25

+

Bài tập rèn luyện

Câu 1: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Al và Ba với số mol bằng nhau vào

nước được dung dịch X Cho từ từ dung dịch HCl 0,5M vào dung dịch X đến khi lượng kết tủa đạt giá trị lớn nhất thấy dùng hết 200 ml Giá trị của m bằng

A 8,2 gam B 16,4 gam C 13,7 gam D 4,1 gam

Trích chuyên Lê Quý Đôn – Lần 1 – 2016

Định hướng tư duy giải:

Khi kết tủa lớn nhất thì Cl- sẽ chạy hết vào BaCl2

Do đó ta có ngay :

2

BTNT.Clo

BaCl

0,5.0, 2

2

BTNT.Ba BTKL + m 0,05(137 27) 8, 2(gam)

Câu 2: Hỗn hợp X gồm Al, Na2O và Na Hoà tan m gam hỗn hợp X vào nước thu được 8,96 lít H2 (đktc) ; dung dịch Y và 0,2m gam chất rắn không tan Sục khí CO2

dư vào dung dịch Y thu được 0,25 mol kết tủa Giá trị của m là :

A 17,625 B 18,268 C 19,241 D 15,489

Định hướng tư duy giải:

+ Có Al dư thì Y là ?

BTNT.Al

NaAlO Al(OH)

!

2

H

2

BTNT.Na

Na O

n 0,1(mol)

Câu 3: Hỗn hợp X gồm x mol Al và y mol Na

Hỗn hợp Y gồm y mol Al và x mol Na

TN1 : Hoà tan hỗn hợp X vào nước dư thu được dung dịch X1 ; 5,376 khí H2 (dktc)

và m gam chất rắn không tan

TN 2 : Hoà tan hỗn hợp Y vào nước dư thu được dung dịch Y1 trong đó khối lượng NaOH là 1,2 gam Khối lượng của (x+y) mol Al là :

A.6,75 gam B 7,02 gam C 7,29 gam D 7,56 gam

Định hướng tư duy giải:

+ Với thí nghiệm 1 có Al dư nên BTE ! !

Al Na

+ Với thí nghiệm 2 : Có NaOH nên

2

BTNT.Al

NaAlO

BTNT.Na 1,2

40

Al

Câu 4: Hỗn hợp A gồm hai kim loại Al, Ba Cho lượng nước dư vào 4,225 gam hỗn

hợp A, khuấy đều để phan ứng xay ra hoàn toàn, có khí thoát, phần chất rắn còn lại không bị hòa tan hết là 0,405 gam Khối lượng mỗi kim loại trong 4,225 gam hỗn hợp A là

A 1,485 g; 2,74 g B 1,62 g; 2,605 g

C 2,16 g; 2,065 g D 0,405g; 3,82g

Định hướng tư duy giải:

+ Vỡ cú Al dư nờn dung dịch sau phản ứng là Ba(AlO2)2

Al : 2a(mol)

ỡ

ợ Al

Ba

ỡ

ợ

Cõu 5: Cho m gam hỗn hợp Ba, Al, Al2O3 vào nước thu được dung dịch A chỉ chứa Ba[Al(OH)4]2 và 8,96 lớt H2 (đktc) Cho dung dịch chứa 0,65 mol HCl vào dung dịch A thu được 35,1 gam kết tủa m cú giỏ trị là:

A.53,32 gam B.58,72 gam C.57,35 gam D.55,36 gam

Định hướng tư duy giải:

Thấy ngay

3 Al(OH) H

n + >n =0,45(mol)đkết tủa bị tan một phần

Vậy dung dịch sau phản ứng là :

2

BTDT 3

Ba : a(mol)

Al : 2a 0,45 a 0,25(mol)

Cl : 0,65

+ +

-ỡ ù

ớ ù ợ BTE trong m

O

0,65 0,45.3 0,4.2

2

+ Nếu cỏc bạn thấy khú hiểu thỡ cú thể tư duy như sau cũng được

BTE

2 3

Al O

0,5 0,1

2

Cõu 6: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Na2O và Al2O3 vào H2O thu được 200 ml dung dịch Y chỉ chứa chất tan duy nhất cú nồng độ 0,5M Thổi khớ

CO2 (dư) vào Y thu được a gam kết tủa Giỏ trị của m và a lần lượt là

A 8,2 và 7,8 B 13,3 và 3,9

C 8,3 và 7,2 D 11,3 và 7,8

Định hướng tư duy giải:

Cú ngay

2

NaAlO

n =0,5.0,2 0,1(mol)=

3 Al(OH)

m 0,05(62 102) 8,2(gam)

ỡù

ắắắđớ

ùợ

Cõu 7: Một hỗn hợp A gồm Ba và Al Cho m gam A tỏc dụng với nước dư, thu

được 1,344 lớt khớ, dung dịch B và phần khụng tan C Cho 2m gam A tỏc dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 20,832 lớt khớ (Cỏc phản ứng đều xảy ra hoàn

toàn, các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn) Khối lượng từng kim loại trong m gam A là:

A 2,055g Ba và 8,1g Al B 2,55g Ba và 8,81g Al

C 3,055g Ba và 8,1g Al D 8,1g Ba và 2,055g Al

Định hướng tư duy giải:

+ Với m gam ta gọi Ba : a(mol)

A

Al : b(mol)

ì í î

!

BTE

Ba Al

+ Với 2m thì BTE

Al

Câu 8 Chia 39,9 gam hỗn hợp X ở dạng bột gồm Na, Al, Fe thành ba phần bằng

nhau :

- Phần 1: cho tác dụng với nước dư, giải phóng ra 4,48 lít khí H2

- Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, giải phóng ra 7,84 lít khí H2

- Phần 3: Cho vào dung dịch HCl dư, thấy giải phóng ra V lít khí H2 (các khí đo ở đktc) Giá trị của V là ?

A 7,84 B 13,44 C 10,08 D 12,32

Trích đề thi thử THPT Chuyên Bến Tre – 2016

Định hướng tư duy giải

Ta có:

2

BTE

H

0,1.1 0,2.3 0,1.2

2

Câu 9: Cho m gam hỗn hợp gồm Ba và Al vào nước dư, sau khi các phản ứng xảy

ra hoàn toàn thu được 7,168 lít khí H2 (đktc) và 1,08 gam chất rắn không tan Giá trị của m là:

A 16,36 B 17,02 C 14,32 D 15,28

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong

Định hướng tư duy giải

Vì có chất rắn không tan nên phần tan sẽ gồm: Ba : a

Al : 2a

ì í î

m 0,08.137 2.0,08.27 1,08 16,36(gam)

Câu 10: Cho m gam Al và Na (tỉ lệ mol 1:2) tác dụng với nước dư chỉ thu được

HCl 0,5 M Sau phản ứng thu được 2,45 gam kết tủa chỉ chứa Cu(OH)2 Giá trị của

m là:

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong

Định hướng tư duy giải

BTDT

Na : 2a AlO : a

OH : a

+

-ì ï í ï¾¾¾®

î

và Cl

n - =0,1(0,25.2 0,5) 0,1(mol)+ =

BTDT 2

Na : 2a

Cl : 0,1

+

-ì

ï

ï

î

Câu 11: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Na, K, Ba, Al vào nước được dung

dịch X và 8,512 lít H2 (đktc) Cho X phản ứng với 200 ml dung dịch H2SO4 1,25M

và HCl 1M thu được 24,86 gam kết tủa và dung dịch Y chỉ chứa các muối clorua

và sunfat trung hòa Cô cạn Y được 30,08 gam chất rắn khan Phần trăm khối lượng của Ba có trong hỗn hợp ban đầu là:

A 44,16% B 60,04% C 35,25% D 48,15%

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong

Định hướng tư duy giải

Ta có:

2 4

2

H SO

HCl

í

ïî

e 2

4

SO : 0,25 24,86 30,08 54,94

Cl : 0,2

OH : a

+

ï ï

ï ï î

BTDT a 0,06 BTKL m 22,82

3 4

ì

î

Câu 12: Một hỗn hợp X gồm Na và Al có tỉ lệ mol 1:2 cho vào nước thì thu được

dung dịch A, một chất rắn B và 8,96 lít khí (đktc) Khối lượng chất rắn B và hỗn hợp X lần lượt là

A 1,35 và 12 B 5,4 và 15,4 C 5,4 và 14,5 D 2,7 và 13,5

Trích đề thi thử chuyên Lê Khiết – Quảng Ngãi – 2016

Định hướng tư duy giải

X

Na : a

ì ì

Câu 13: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Al và Ba với số mol bằng nhau vào

nước được dung dịch X Cho từ từ dung dịch HCl 0,5M vào dung dịch X đến khi lượng kết tủa đạt giá trị lớn nhất thấy dùng hết 200 ml Giá trị của m bằng

A 8,2 gam B 16,4 gam C 13,7 gam D 4,1 gam

Trích đề thi thử chuyên Lê Quý Đôn Đà Nẵng – 2015

Định hướng tư duy giải

Khi kết tủa lớn nhất thì Cl- sẽ chạy hết vào BaCl2

Do đó ta có ngay :

2

BTNT.Clo

BaCl

0,5.0, 2

2

BTNT.Ba BTKL+ m 0,05(137 27) 8, 2(gam)

Câu 14: X là hỗn hợp kim loại Ba và Al Hòa tan m gam X vào lượng dư nước thu

được 8.96 lít H2 (đktc) Cũng hòa tan m gam X vào dung dịch NaOH dư thì thu được 12,32 lít khí H2 (đktc) Giá trị của m là:

A 21,80 B 13,70 C 57,50 D.58,85

Trích đề thi chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội – 2015

Định hướng tư duy giải

Do lượng khí ở lần 2 nhiều hơn nên ở lần 1, Al chưa phản ứng hết

Để ý thấy Al trong thí nghiệm 1 thì Al sẽ chui vào Ba(AlO2)2

¾¾¾®

TN.1 BTE

TN.2

X

ì =

=

î

b 0,3

Câu 15: Chia 23,2 gam hỗn hợp X gồm Na, K và Al thành 2 phần bằng nhau Phần

1 cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 8,96 lít khí H2 (đktc) Phần 2 cho tác dụng với dung dịch HCl dư rồi cô cạn dung dịch thu được m gam chất rắn giá trị m là

A 51,6 B 37,4 C 40,0 D 25,8

Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015

Định hướng tư duy giải

Ta có:

2

BTE

n =0,4¾¾¾® =n n - =0,8(mol)

BTKL m 23,2 0,8.35,5 40(gam)

2

Câu 16: Cho m gam hỗn hợp Al, Al2O3, Al(OH)3 tác dụng với dung dịch H2SO4 28,4% vừa đủ thu được dung dịch X có nồng độ phần trăm là 29,335% và 4,032 lít

H2 ở đktc Cô cạn dung dịch X thu được 80,37 gam muối khan Giá trị của m là:

A 18,78 B 25,08 C 28,98 D 31,06

Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015

Định hướng tư duy giải

Ta có:

2 4 3

BTNT.Al Trong m

80,37

342

2

2 4

SO

0,705.98

0,284

Khối lượng dung dịch sau phản ứng: sau pu 80,37

0,29335