Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Để giải bài toán này, chúng ta cần xác định các bước và công thức cần thiết.
### Bước 1: Tính số mol khí \( H_2 \)
Khí \( H_2 \) được sinh ra có thể được tính theo công thức:
\[
V_{H_2} = 22,311 \text{ lít} = 0,022311 \text{ m}^3
\]
Áp dụng định luật khí lý tưởng (điều kiện tiêu chuẩn: 1 mol khí chiếm thể tích 22,4 lít):
\[
n_{H_2} = \frac{V_{H_2}}{22,4 \text{ lít/mol}} = \frac{22,311}{22,4} \approx 0,995 \text{ mol}
\]
### Bước 2: Viết phương trình phản ứng
Al + H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + H₂
Phương trình cân bằng của phản ứng giữa nhôm và axit sulfuric:
\[
2Al + 6H_2SO_4 \rightarrow 2Al_2(SO_4)_3 + 3H_2
\]
Từ phương trình, ta thấy 3 mol \( H_2 \) được sinh ra từ 2 mol Al.
### Bước 3: Tính số mol Al đã tham gia phản ứng
Theo tỉ lệ từ phương trình, số mol Al cần thiết để sinh ra 0,995 mol \( H_2 \) là:
\[
\frac{2 \text{ mol Al}}{3 \text{ mol } H_2} = \frac{x \text{ mol Al}}{0,995 \text{ mol } H_2} \implies x = \frac{2}{3} \cdot 0,995 \approx 0,663 \text{ mol}
\]
### Bước 4: Tính khối lượng muối tạo thành
Theo phương trình, mỗi 2 mol Al sẽ tạo thành 2 mol muối \( Al_2(SO_4)_3 \). Từ đó:
Số mol muối \( Al_2(SO_4)_3 \) sinh ra cũng là 0,663 mol.
Khối lượng mol của \( Al_2(SO_4)_3 \):
\[
M_{Al_2(SO_4)_3} = 2 \cdot 27 + 3 \cdot (32 + 4 \cdot 16) = 54 + 3 \cdot 96 = 342 \text{ g/mol}
\]
Khối lượng muối tạo thành:
\[
m_{muối} = n \cdot M = 0,663 \cdot 342 \approx 226,806 \text{ g} \approx 227 \text{ g}
\]
### Bước 5: Tính thể tích dung dịch \( H_2SO_4 \) ban đầu
Từ phương trình phản ứng, 6 mol \( H_2SO_4 \) phản ứng với 2 mol Al. Số mol \( H_2SO_4 \) cần thiết cho 0,663 mol Al là:
\[
\frac{6 \text{ mol } H_2SO_4}{2 \text{ mol Al}} = \frac{y \text{ mol } H_2SO_4}{0,663 \text{ mol Al}} \implies y = 6 \cdot \frac{0,663}{2} = 1,995 \text{ mol}
\]
Thể tích dung dịch \( H_2SO_4 \):
\[
V_{H_2SO_4} = n \cdot \frac{1000}{C} = 1,995 \cdot \frac{1000}{2} = 997,5 \text{ ml} \approx 998 \text{ ml}
\]
### Kết luận
a. Khối lượng muối tạo thành là khoảng **227 g**.
b. Thể tích dung dịch \( H_2SO_4 \) ban đầu là khoảng **998 ml**.
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.