Một nguyên tố kim loại X được sửu dụng làm vỏ lon nước giải khát. Nguyên tử X có cấu hình electron: [Ne]3s^22p^1. a) Hãy xác định tên X, vị trí của X trong bảng tuần hoàn và cho biết tính chất của nó,...

a) Nguyên tố kim loại X có cấu hình electron [Ne]3s²2p¹ là nhôm (Al). - Vị trí của nhôm trong bảng tuần hoàn: Nhôm nằm ở nhóm 13 (III A) và chu kỳ 3. - Tính chất của nhôm: Nhôm là một kim loại nhẹ, có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt tốt. Nó có tính khử mạnh và dễ bị oxi hóa trong không khí, tạo thành lớp oxit bảo vệ. Dưới đây là 5 phương trình hóa học minh họa cho tính chất hóa học của nhôm: 1. Phản ứng với oxy: \[ 4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3 \] 2. Phản ứng với axit clohidric: \[ 2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2 \uparrow \] 3. Phản ứng với axit sulfuric: \[ 2Al + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2 \uparrow \] 4. Phản ứng với nước (ở nhiệt độ cao): \[ 2Al + 6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 + 3H_2 \uparrow \] 5. Phản ứng với muối: \[ 2Al + 3CuCl_2 \rightarrow 2AlCl_3 + 3Cu \] b) Để tính toán thể tích khí H₂ thu được khi hòa tan 6,75 gam nhôm trong dung dịch H₂SO₄ 1M, ta thực hiện các bước sau: 1. Tính số mol của nhôm (Al): - Khối lượng mol của nhôm (Al) = 27 g/mol. - Số mol Al = \(\frac{6,75 \text{ g}}{27 \text{ g/mol}} = 0,25 \text{ mol}\). 2. Phản ứng giữa nhôm và axit sulfuric: \[ 2Al + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2 \uparrow \] Từ phương trình phản ứng, 2 mol Al sẽ tạo ra 3 mol H₂. Vậy 0,25 mol Al sẽ tạo ra: \[ n_{H_2} = \frac{3}{2} \times 0,25 = 0,375 \text{ mol} \] 3. Tính thể tích khí H₂ ở điều kiện tiêu chuẩn (đkc): - 1 mol khí ở đkc có thể tích là 22,4 lít. - V = \(0,375 \text{ mol} \times 22,4 \text{ lít/mol} = 8,4 \text{ lít}\). 4. Tính nồng độ mol/l của các chất trong dung dịch A: - Dung dịch H₂SO₄ 1M có thể tích 500 ml = 0,5 lít. - Số mol H₂SO₄ ban đầu = 1M × 0,5L = 0,5 mol. - Theo phương trình phản ứng, 2 mol Al phản ứng với 3 mol H₂SO₄. Vậy 0,25 mol Al sẽ phản ứng với: \[ n_{H_2SO_4} = \frac{3}{2} \times 0,25 = 0,375 \text{ mol} \] 5. Số mol H₂SO₄ còn lại trong dung dịch A: \[ n_{H_2SO_4 \text{ còn lại}} = 0,5 - 0,375 = 0,125 \text{ mol} \] 6. Nồng độ mol/l của H₂SO₄ trong dung dịch A: - Thể tích dung dịch A vẫn là 500 ml = 0,5 lít. - Nồng độ H₂SO₄ = \(\frac{0,125 \text{ mol}}{0,5 \text{ lít}} = 0,25 \text{ M}\). Tóm lại: - Thể tích khí H₂ thu được là 8,4 lít. - Nồng độ H₂SO₄ trong dung dịch A là 0,25 M.