cho mình xin đáp án tham khảo

Để giải quyết bài toán, ta thực hiện các bước sau:

Dữ liệu:

• Khối lượng kim loại $m_{kim loại} = 5,4 \, \text{g}$.
• Nồng độ dung dịch HCl là 3,65%.
• Thể tích khí H₂ thoát ra là 7,437 lít (ở điều kiện 25°C và 1 bar).
• Điều kiện tiêu chuẩn: $P = 1 \, \text{atm}$, $T = 298 \, \text{K}$.

a) Xác định kim loại đã dùng

Đầu tiên, tính số mol khí H₂ thoát ra theo điều kiện tiêu chuẩn: Sử dụng phương trình khí lý tưởng:

$$PV = nRT \quad \Rightarrow \quad n = \frac{PV}{RT}$$

Trong đó:

• $P = 1 \, \text{atm}$
• $V = 7,437 \, \text{lít}$
• $R = 0,0821 \, \text{L·atm/(mol·K)}$
• $T = 298 \, \text{K}$

Tính số mol H₂:

$$n = \frac{1 \times 7,437}{0,0821 \times 298} = 0,305 \, \text{mol H₂}$$

Kim loại nhóm IIIA phản ứng với HCl để tạo ra khí H₂ theo phương trình:

$$2M + 6HCl \rightarrow 2MCl_3 + 3H_2$$

Suy ra số mol kim loại $M$ tham gia phản ứng:

$$\frac{2}{3} \times n_{H_2} = \frac{2}{3} \times 0,305 = 0,203 \, \text{mol}$$

Biết rằng khối lượng kim loại $M$ là $m_{kim loại} = 5,4 \, \text{g}$, tính M (nguyên tử khối của kim loại):

$$M = \frac{m_{kim loại}}{n_{kim loại}} = \frac{5,4}{0,203} = 26,6 \, \text{g/mol}$$

Dựa vào giá trị này, kim loại là nhôm (Al) có nguyên tử khối gần nhất là 27 g/mol.

b) Tính m và khối lượng muối trong dung dịch X

Sau phản ứng, dung dịch X chứa muối AlCl₃. Dung dịch HCl có nồng độ 3,65%, tức là 3,65 g HCl trong 100 g dung dịch.

Tính khối lượng HCl có trong $m$ gam dung dịch:

$$\text{Khối lượng HCl} = \frac{3,65}{100} \times m = 0,0365 \times m$$

Số mol HCl có trong dung dịch:

$$n_{HCl} = \frac{0,0365 \times m}{36,5} = 10^{-4} \times m \, \text{mol}$$

Vì theo phương trình phản ứng:

$$2M + 6HCl \rightarrow 2MCl_3 + 3H_2$$

Suy ra tỉ lệ mol giữa Al và HCl là 1:3, nên số mol HCl phản ứng với Al là:

$$n_{HCl} = 3 \times 0,203 = 0,609 \, \text{mol}$$

Kết luận: khối lượng dung dịch là $m = \frac{0,609}{10^{-4}} = 6090 \, \text{g}$.

Khối lượng muối AlCl₃ trong dung dịch:

$$m_{muoi} = 0,203 \times 2 \times 27 = 10,962 \, \text{g}$$

Kết luận:

• (a) Kim loại đã dùng là Nhôm (Al).
• (b) Khối lượng dung dịch HCl cần dùng là 6090 g và khối lượng muối AlCl₃ có trong dung dịch là 10,962 g.