Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Al và Al2O3 (tỉ lệ mol 1:1) cần dùng vừa đủ dung dịch chứa HCl và H2SO4, thu được khí H2 và dung dịch X chỉ chứa các muối clorua và sunfat trung hòa. Giá trị của m là?

Đáp án D

Phân tích đồ thị:

Đoạn 1: Al₂(SO₄)₃ tác dụng với Ba(OH)₂

Đoạn 2: AlCl₃ tác dụng với Ba(OH)₂

Đoạn 3: Al(OH)₃ tan, chỉ còn lại kết tủa BaSO₄

- Số mol BaSO₄ còn lại giai đoạn 3 bằng số mol BaSO₄ tạo thành giai đoạn 1.

\({n_{BaS{O_4}}} = 4a\)

Al₂(SO₄)₃ + 3Ba(OH)₂ → 2Al(OH)₃ + 3BaSO₄

\( \to \left\{ \begin{array}{l} {n_{Al{{\left( {OH} \right)}_3}}} = \frac{{8a}}{3}\\ {n_{Ba{{\left( {OH} \right)}_2}}} = 4a \to {n_{O{H^ - }}} = 8a \end{array} \right.\)

- Khi kết tủa max, thì số mol Al(OH)₃ tạo thành thêm: \({n_{Al{{\left( {OH} \right)}_3}}} = 9a - 4a - \frac{{8a}}{3} = \frac{{7a}}{3}\)

\( \to {n_{O{H^ - }}} = \frac{{7a}}{3}.3 = 7a\)

- Lúc \({n_{Ba{{\left( {OH} \right)}_2}}} = 0,52 \to {n_{O{H^ - }}} = 1,04\) thì lượng kết tủa bằng lượng kết tủa của giai đoạn 1: \({n_{BaS{O_4}}} = 4a + \frac{{8a}}{3}\) nên kết tủa Al(OH)₃ đã tan \(\frac{{7a}}{3}\) mol

\(Al{\left( {OH} \right)_3}{\rm{ }} + {\rm{ }}O{H^ - }{\rm{ }} \to {\rm{ }}AlO_2^ - {\rm{ }} + {\rm{ }}2{H_2}O\)

\( \to {n_{O{H^ - }}} = \frac{{7a}}{3}\)

\(\sum {{n_{O{H^ - }}}} = 1,04 \to 8a + \frac{{7a}}{3}.3 + \frac{{7a}}{3} \to a = 0,06\)

Lúc kết tủa max: \({n_{Al{{\left( {OH} \right)}_3}}} = 9a - 4a = 5a\)

\( \to {n_{Al}} = 5a \to x + 2x = 5.0,06 \to x = 0,1\)

\( \to m = 12,9\left( g \right)\).