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 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
H 2 (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:

ì Na : a(mol) BTE
+ Ta có ngay 0,75m í
¾¾¾
® a + 3a = 0,18.2 ® a = 0,09(mol)
îAl : a(mol)
BTKL
¾¾¾
® 0,75m = 0,09(23 + 27) ¾¾
® m = 6(gam)

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 H 2 (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:

ìBa : a(mol)
ï
+ Có ngay m - 0,116m = 0,884m í Na : 0,6a(mol)
ïAl : 2a + 0,6a = 2,6a(mol)
î
BTE
¾¾¾
® 2a + 0,6a + 2,6a.3 = 0,52.2 ® a = 0,1(mol)
BTKL
¾¾¾
® 0,884m = 0,1(137 + 0,6.23 + 2,6.27) ® m = 25(gam)

¾¾
® %Al =

2,6.0,1.27 + 0,116.25
= 39,68%
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.

0,5.0, 2
= 0, 05(mol)
2
BTNT.Ba + BTKL
¾¾¾¾¾¾
® m = 0,05(137 + 27) = 8, 2(gam)

BTNT.Clo
Do đó ta có ngay : ¾¾¾¾
® n BaCl2 =

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:
BTNT.Al
+ Có Al dư thì Y là ? ¾¾¾¾
® n NaAlO2 = n Al(OH)3 = 0, 25(mol)

BTE
X
trong X
¾¾¾
® 0,25.3 + n trong
= 0,4.2
Na
! ® n Na = 0,05(mol)
H2

¾¾¾¾
® n Na 2O = 0,1(mol)
BTNT.Na

BTKL
¾¾¾
®0,8m = 0,25.27 + 0,05.23 + 0,1.62 ® m = 17,625(gam)

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:
BTE
+ Với thí nghiệm 1 có Al dư nên ¾¾¾
®3y + y = 0,24.2 ® y = 0,12(mol)

! !
Al

Na

BTNT.Al
+ Với thí nghiệm 2 : Có NaOH nên ¾¾¾¾
® n NaAlO2 = y = 0,12(mol)

1, 2
+ 0,12 = 0,15(mol)
40
¾¾
® mAl = 27(0,12 + 0,15) = 7,29(gam)
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
BTNT.Na
¾¾¾¾
®x =


Định hướng tư duy giải:
+ Vì có Al dư nên dung dịch sau phản ứng là Ba(AlO2)2

ìBa : a(mol)
BTKL
¾¾¾
® 4, 225 - 0, 405 = 3,82(gam) í
® a = 0,02(mol)
îAl : 2a(mol)
ìmAl = 2.0,02.27 + 0,405 = 1,485(gam)
¾¾
®í
îmBa = 2,74(gam)
Câu 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 lít H2 (đktc). Cho dung dịch chứa 0,65 mol HCl vào
dung dịch A thu được 35,1 gam kết tủa. m có giá 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 n H+ > n Al(OH)3 = 0,45(mol) ® kết tủa bị tan một phần.
ìBa 2 + : a(mol)
ï
BTDT

Vậy dung dịch sau phản ứng là : íAl3+ : 2a - 0, 45 ¾¾¾
® a = 0, 25(mol)
ï îCl : 0,65

0,65 + 0, 45.3 - 0, 4.2
= 0,6(mol)
2
BTKL
¾¾¾
®m = 0,25(137 + 27.2) + 0,6.16 = 57,35(gam)
+ Nếu các bạn thấy khó hiểu thì có thể tư duy như sau cũng được.
BTE
¾¾¾
® n Otrong m =

BTE
¾¾¾
®0,25.2 + 3n Al = 0,4.2 ® n Al = 0,1(mol)
0,5 - 0,1
BTNT.Al
BTKL
¾¾¾¾
® n Al2O3 =
= 0, 2(mol) ¾¾¾
® m = 57,35(gam)
2

Câu 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 có nồng độ 0,5M. Thổi khí
CO2 (dư) vào Y thu được a gam kết tủa. Giá 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:
Có ngay n NaAlO2 = 0,5.0,2 = 0,1(mol)

ìïa = m Al(OH)3 = 0,1.78 = 7,8(gam)
BTNT
¾¾¾
®í
ïîm = 0,05(62 + 102) = 8, 2(gam)
Câu 7: Một hỗn hợp A gồm Ba và Al. Cho m gam A tác dụng với nước dư, thu
được 1,344 lít khí, dung dịch B và phần không tan C. Cho 2m gam A tác dụng với
dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 20,832 lít khí. (Các 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:

ìBa : a(mol)
+ Với m gam ta gọi A í
îAl : b(mol)
BTE
¾¾¾

® a.2 + a.2.3
! = 0,06.2 ® a = 0,015(mol) ® mBa = 2,055
Al

BTE
+ Với 2m thì ¾¾¾
® 2a.2 + 2b.3 = 0,93.2 ®b = 0,3(mol) ® mAl = 8,1(gam)

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
ì Na : a
ìa + 3a = 0, 2.2
ìa = 0,1
ï
ï
ï
Ta có: 13,3 íAl : b ¾¾
® ía + 3b = 0,35.2
¾¾
® íb = 0, 2

ïFe : c
ï23a + 27b + 56c = 13,3
ïc = 0,1
î
î
î
0,1.1 + 0, 2.3 + 0,1.2
BTE
¾¾¾
® n H2 =
= 0, 45 ¾¾
® V = 10,08
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

ì Ba : a
Vì có chất rắn không tan nên phần tan sẽ gồm: í
î Al : 2a
BTE
¾¾¾
® 2a + 2a.3 = 0,32.2 ¾¾
® a = 0,08

¾¾
® 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
dung dịch X . Cho dung dịch X tác dụng với 100 ml dung dịch CuCl2 0,25 M và


HCl 0,5 M. Sau phản ứng thu được 2,45 gam kết tủa chỉ chứa Cu(OH)2. Giá trị của
m là:
A. 5,84
B. 8,76
C. 8,03
D. 7,30
Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong
Định hướng tư duy giải

ìNa + : 2a
ï
Dung dịch X chứa: í AlO 2- : a
và nCl- = 0,1(0,25.2 + 0,5) = 0,1(mol)
ï BTDT
® OH - : a
î ¾¾¾
ì Na + : 2a
ï
BTDT
¾¾
® íAlO-2 : a ¾¾¾
® 2a = a + 0,1 ¾¾
® a = 0,1 ¾¾

® m = 7,3
ï îCl : 0,1
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

ìn H SO = 0, 25
ïï 2 4
Ta có: ín HCl = 0, 2
ï ­
® n e = 0,76
ïîn H2 = 0,38 ¾¾

ìm ¾¾
® n + = n e = 0,76
ï 2ïSO : 0, 25
¾¾
® 24,86 + 30,08 = 54,94 í -4
ïCl : 0, 2
ïOH - : a
î
BTDT

BTKL
¾¾¾
® a = 0,06 ¾¾¾
® m = 22,82
ìAl(OH)3 : 0,02
0,1.137
¾¾
® 24,86 í
¾¾
® %Ba =
= 60,04%
22,82
îBaSO4 : 0,1
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

ìmB = 27a = 5,4(gam)
ì Na : a BTE
¾¾¾
® a + 3a = 0,4.2 ® a = 0,2 ® í
îAl : 2a
îmX = 15,5(gam)

Ta có: X í

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.

0,5.0, 2
= 0, 05(mol)
2
BTNT.Ba + BTKL
¾¾¾¾¾¾
® m = 0,05(137 + 27) = 8, 2(gam)

BTNT.Clo
Do đó ta có ngay : ¾¾¾¾
® n BaCl2 =

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
TN.1
ìBa : a BTE ìï ¾¾¾
® 2a + 2a.3 = 0,4.2
Do đó: X í
¾¾¾
®í
TN.2
® 2a + 3b = 0,55.2
îAl : b
ïî ¾¾¾

ìa = 0,1
¾¾
®í
¾¾
® m = 21,8(gam)
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

BTE
Ta có: n H = 0,4 ¾¾¾
® n e = n Cl- = 0,8(mol)
2
BTKL
¾¾¾
®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
80,37
BTNT.Al
m
Ta có: n Al2 (SO4 )3 =
= 0, 235 ¾¾¾¾
® n Trong
= 0, 47(mol)
Al

342
0,705.98
¾¾
® n SO2- = 0,705 ¾¾
® mdd
= 243, 275
H 2SO4 =
4
0, 284

å

Khối lượng dung dịch sau phản ứng: mdd sau pu =

80,37
= 273,973(gam)
0, 29335

BTKL
¾¾¾
® m + 243,275 = 273,973 + 0,18.2 ¾¾
® m = 31,06(gam)