Đáp án:

D. a = 5

Giải thích các bước giải:

Nhìn vào đồ thị ta thấy, tại giai đoạn 1: m dung dịch giảm ít hơn so với giai đoạn 2. Vậy chứng tỏ trong dung dịch V có chứa $Al_2(SO_4)_3;\ H_2SO_4$

Tới giai đoạn 3, m dung dịch tăng dần lên do $Al(OH)_3$ bị hòa tan.

Giai đoạn 4, m dung dịch cứ thế tăng lên do $Ba(OH)_2$ tiếp tục được cho vào.

Các PTHH xảy ra:

$2Al+3H_2SO_4→Al_2(SO_4)_3+3H_2↑$            (1)

$H_2SO_4+Ba(OH)_2→BaSO_4↓+2H2O$            (2)

$Al_2(SO_4)_3+3Ba(OH)_2→3BaSO_4↓+2Al(OH)_3↓$        (3)

$2Al(OH)_3+Ba(OH)_2→Ba(AlO_2)_2+4H_2O$            (4)

+) Xét tại điểm cuối của giai đoạn 2 (điểm tương ứng với $m_{dd} = m-41,8$)

Tại đây xảy ra PT số (1), (2), (3). PƯ số (3) xảy ra vừa đủ.

Gọi số mol của $Al_2(SO_4)_3;\ H_2SO_4$ lần lượt là a, b mol

Ta có: m - 41,8 ⇒ Khối lượng dung dịch của $H_2SO_4$ bị giảm 41,8g

$⇒ Δm_{\text{giảm}}=m_{Al}+m_{Ba(OH)_2(2),(3)}-m_{H_2}-m_{BaSO_4(2),(3)}-m_{Al(OH)_3(3)}$

$⇒-41,8=27.(2a)+171.(3a+b)-2.(3a)-233.(b+3a)-78.(2a)$

$⇒294a+62b=41,8$              (5)

+) Xét tại điểm (0,56; m-22,18)

Tại đây xảy ra thêm phản ứng số (4), Gọi $n_{Ba(OH)_2(4)}=z\ mol$

Ta có:

$⇒ Δm_{\text{giảm}}=m_{Al}+m_{Ba(OH)_2(2),(3),(4)}-m_{H_2}-m_{BaSO_4(2),(3)}-m_{Al(OH)_3(3)-(4)}$      

$⇒-22,18=27.(2a)+171.(3a+b+z)-2.(3a)-233.(b+3a)-78.(2a-2z)$                  (6)

Lấy (6) - (5): $-22,18-(-41,18)=171z+2.78z⇒z=0,06$

$⇒n_{Ba(OH)_2(2),(3)}=3a+b=0,56-0,06=0,5$                      (7)

Giải hệ PT (5), (7) $⇒ a=0,1;\ b=0,2$

Vậy $n_{H_2SO_4}\text{tổng}=3.0,1+0,2=0,5\ mol$

$⇒C_M{H_2SO_4}=\dfrac{n}{V}=5\ M$