Hòa tan hoàn toàn 18,56 gam hỗn hợp gồm CuO, MgO và Al2O3

Đáp án A

$n_{H_{2}S{O}_4}=0,16mol$; $n_{HCl}=0,6mol\to n_{H^{+}}=0,92mol$

Gọi số mol của CuO, MgO và Al₂O₃ lần lượt là a, b và c mol.

 $\to 80a+40b+102c=18,56$ (1)

Xét X tác dụng với dung dịch NaOH:

Tạo $n_{NaOH}=1,08mol$ , kết tủa thu được gồm Cu(OH)₂ và Mg(OH)₂; Al(OH)₃ đã đạt cực đại và bị hòa tan hết.

        $\to a+b=0,18$ (2)

Ta có: $n_{NaOH}=n_{H^{+}du}+2n_{C{u}^{2+}}+2n_{M{g}^{2+}}+4n_{A{l}^{3+}}$

$\iff \left[0,92-2\left(a+b+3c\right)\right]+2a+2b+4.2c=1,08\to c=0,08$ (3)    

Từ (1), (2) và (3) suy ra: $a=0,08$ ;$b=0,1$ ; $c=0,08$

→ Dung dịch X gồm Cu²⁺ (0,08 mol); Mg²⁺ (0,1 mol); Al³⁺ (0,16 mol); H⁺ dư (0,08 mol);  $S{O}_4^{2-}$(0,16 mol) và Cl^– (0,6 mol).

Xét X tác dụng với Ba(OH)₂ và NaOH:

TH 1: Al(OH)₃ kết tủa cực đại.

Gọi số mol Ba(OH)₂ và NaOH phản ứng lần lượt là x và 6x mol.

Ta có: $n_{O{H}^{-}}=2n_{S{O}_4^{2-}}+n_{C{l}^{-}}\iff 2x+6x=0,92\to x=0,115mol$

Ta thấy: $n_{B{a}^{2+}}<n_{S{O}_4^{2-}}\to n_{\text{BaS}{O}_4}=n_{B{a}^{2+}}=0,115mol$

Kết tủa gồm Cu(OH)₂ (0,08 mol); Mg(OH)₂ (0,1 mol); Al(OH)₃ (0,16 mol) và BaSO₄ (0,115 mol).

$\to m_{keáttuûa}=0,08.98+0,1.58+0,16.78+0,115.233=52,915gam$  

TH 2: BaSO₄ kết tủa cực đại.

$n_{Ba{\left(OH\right)}_2}=n_{BaS{O}_4}=n_{S{O}_4^{2-}}^{}=0,16mol\to n_{NaOH}=0,16.6=0,96mol$

Ta có: $n_{O{H}^{-}}=1,28mol>1,08\to$ Al(OH)₃ đã bị hòa tan hết

Kết tủa gồm Cu(OH)₂ (0,08 mol); Mg(OH)₂ (0,1 mol) và BaSO₄ (0,16 mol).

$\to m_{kết tủa}=0,08.98+0,1.58+0,16.233=50,92gam$

Nhận xét: $m_{kết tủa\left(TH2\right)}<m_{kết tủa\left(TH1\right)}\to$  Loại TH2.

→ m gam chất rắn khan gồm CuO, MgO, Al₂O₃ và BaSO₄.

Do số mol Cu, Mg, AI được bảo toàn nên $m_{CuO}+m_{MgO}+m_{A{l}_2{O}_3}=18,56gam$

$\to m=18,56+0,115.233=45,355gam$

Chú ý: Đề bài hỏi tại thời điểm kết tủa thu được là lớn nhất, nếu đem nung két tủa đó thu được bao nhiêu gam chất rắn khan. Tránh nhầm lẫn với:

Trường hợp tìm giá trị lớn nhất của m → Chọn nhầm đáp án D.

Trường hợp tìm khối lượng kết tủa lớn nhất → Chọn nhầm đáp án C.