Hòa tan hoàn toàn 5,4g bột nhôm vào 200ml dung dịch H2SO4 2M
a) tính thể tích khí H2 thu được ở đkc
b) tính nồng độ các chất trong dung dịch thu được sau phản ứng thể tích không đổi

Question

Accepted Answer

Để giải bài toán này, trước hết chúng ta cần viết phương trình phản ứng giữa nhôm (Al) và axit sulfuric (H2SO4):

$$ 
2Al + 6H2SO4 \rightarrow 2Al2(SO4)3 + 3H2 
$$

### a) Tính thể tích khí H2 thu được ở điều kiện chuẩn (đkc)

1. **Tính số mol của nhôm (Al)**:
   - Khối lượng mol của nhôm (Al) = 27 g/mol.
   - Số mol nhôm = $ \frac{5,4 \text{ g}}{27 \text{ g/mol}} $ = 0,2 mol.

2. **Tính số mol H2SO4 trong dung dịch**:
   - Nồng độ H2SO4 = 2M, thể tích = 200ml = 0,2L.
   - Số mol H2SO4 = 2M * 0,2L = 0,4 mol.

3. **Tính toán phản ứng**:
   - Theo phương trình phản ứng, tỉ lệ giữa Al và H2 là 2:3, nghĩa là 2 mol Al cho ra 3 mol H2.
   - Với 0,2 mol Al, số mol H2 thu được = $ \frac{3}{2} \times 0,2 = 0,3 $ mol H2.

4. **Tính thể tích khí H2 ở đkc**:
   - 1 mol khí ở đkc chiếm thể tích 22,4L.
   - Thể tích H2 = 0,3 mol * 22,4L/mol = 6,72L.

### b) Tính nồng độ các chất trong dung dịch thu được sau phản ứng (thể tích không đổi)

1. **Tính số mol H2SO4 sau phản ứng**:
   - H2SO4 sẽ phản ứng với Al theo tỉ lệ 2:6, tức là 0,2 mol Al sẽ phản ứng với $ 6 \times \frac{0,2}{2} = 0,6 $ mol H2SO4.
   - Do đó, số mol H2SO4 còn lại sau phản ứng = 0,4 mol - 0,6 mol = -0,2 mol (điều này không hợp lý, tức là phản ứng không đủ H2SO4 cho Al).

2. **Xác định lượng H2SO4 đã phản ứng**:
   - Số mol Al = 0,2 mol, do đó số mol H2SO4 cần thiết để phản ứng = $ 3 \times 0,2 = 0,6 $ mol. 
   - Vậy, 0,4 mol H2SO4 là không đủ, mà chỉ phản ứng được với 0,2 mol Al.

3. **Tính toán nồng độ các chất còn lại**:
   - Sau phản ứng, toàn bộ nhôm đã phản ứng và số mol H2SO4 còn lại sẽ là 0 mol (vì 0,4 mol H2SO4 phản ứng hết).
   - Số mol Al2(SO4)3 được tạo thành = $ \frac{0,2}{2} = 0,1 $ mol.
   - Nồng độ Al2(SO4)3 trong dung dịch = $ \frac{0,1 \text{ mol}}{0,2 \text{ L}} = 0,5 \text{ M} $.
   - Nồng độ H2 còn lại trong dung dịch là không có vì tất cả H2 sẽ ở dạng khí.

### Kết luận:
a) Thể tích khí H2 thu được ở đkc là **6,72 L**.  
b) Nồng độ Al2(SO4)3 trong dung dịch sau phản ứng là **0,5 M**, H2SO4 và H2 còn lại là **0 M**.

Hòa tan hoàn toàn 5,4g bột nhôm vào 200ml dung dịch H2SO4 2M a) tính thể tích khí H2 thu được ở đkc b) tính nồng độ các chất trong dung dịch thu được sau phản ứng thể tích không đổi