Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện từng phần một.
### a) Tính \( V_{H_2} \) (đKC)
Phản ứng giữa nhôm (Al) và axit sulfuric (H₂SO₄) được mô tả như sau:
\[ 2Al + 6H_2SO_4 \rightarrow 2Al_2(SO_4)_3 + 3H_2 \]
Từ phương trình phản ứng, ta thấy rằng 2 mol Al sẽ tạo ra 3 mol H₂.
1. Tính số mol của Al:
- Khối lượng mol của Al = 27 g/mol.
- Số mol Al = \( \frac{5.4 \, g}{27 \, g/mol} = 0.2 \, mol \).
2. Tính số mol H₂ sinh ra:
- Theo tỉ lệ từ phương trình phản ứng: \( 2 \, mol \, Al \) tạo ra \( 3 \, mol \, H_2 \).
- Số mol H₂ = \( 0.2 \, mol \times \frac{3}{2} = 0.3 \, mol \).
3. Tính thể tích H₂ ở điều kiện tiêu chuẩn (đKC):
- 1 mol khí ở đKC có thể tích là 22.4 L.
- \( V_{H_2} = 0.3 \, mol \times 22.4 \, L/mol = 6.72 \, L \).
### b) Tính k/lg dd \( (H_2SO_4) \)
Để tính nồng độ mol của dung dịch H₂SO₄, ta cần biết khối lượng H₂SO₄ trong dung dịch.
1. Tính khối lượng H₂SO₄ cần thiết:
- Theo phương trình phản ứng, 2 mol Al cần 6 mol H₂SO₄.
- Số mol H₂SO₄ cần thiết cho 0.2 mol Al = \( 0.2 \, mol \times \frac{6}{2} = 0.6 \, mol \).
2. Tính khối lượng H₂SO₄:
- Khối lượng mol của H₂SO₄ = 98 g/mol.
- Khối lượng H₂SO₄ = \( 0.6 \, mol \times 98 \, g/mol = 58.8 \, g \).
3. Tính nồng độ mol của dung dịch H₂SO₄:
- Giả sử dung dịch có tổng khối lượng là 100 g (để tính k/lg).
- Khối lượng dung dịch = khối lượng H₂SO₄ + khối lượng nước (giả sử là 100 g - 58.8 g = 41.2 g).
- Nồng độ mol = \( \frac{0.6 \, mol}{0.1 \, kg} = 6 \, mol/L \).
### c) Tính C% dd muối
1. Tính khối lượng muối Al₂(SO₄)₃ tạo thành:
- Theo phương trình phản ứng, 2 mol Al tạo ra 1 mol Al₂(SO₄)₃.
- Số mol Al₂(SO₄)₃ = \( 0.2 \, mol \times \frac{1}{2} = 0.1 \, mol \).
- Khối lượng mol của Al₂(SO₄)₃ = \( 2 \times 27 + 3 \times 32 + 12 \times 16 = 342 \, g/mol \).
- Khối lượng Al₂(SO₄)₃ = \( 0.1 \, mol \times 342 \, g/mol = 34.2 \, g \).
2. Tính C% của dung dịch muối:
- Khối lượng dung dịch = khối lượng H₂SO₄ + khối lượng Al₂(SO₄)₃ = 58.8 g + 34.2 g = 93 g.
- C% = \( \frac{34.2 \, g}{93 \, g} \times 100\% \approx 36.77\% \).
### Kết quả:
a) \( V_{H_2} = 6.72 \, L \)
b) \( k/lg \, dd \, (H_2SO_4) = 6 \, mol/L \)
c) \( C\% \, dd \, muối \approx 36.77\% \)