a) Ta biết rằng phản ứng Al + HCl → AlCl3 + H2 có tỉ lệ mol giữa Al và H2 là 1:1. Vậy nếu có x gam Al thì khối lượng H2 tạo ra là x gam. Ta cần tính x. Theo phương trình phản ứng, ta thấy rằng 1 mol Al tác dụng với 3 mol HCl tạo ra 1 mol H2. Vậy nếu x mol Al phản ứng hết với HCl, thì ta cần 3x mol HCl. Ta có thể viết phương trình hóa học cho phản ứng này theo khối lượng như sau:
Al + 3HCl → AlCl3 + (1/2)H2
Trong phương trình này, khối lượng mol của Al và H2 lần lượt là:
m(Al) = x × 27 (vì khối lượng mol của Al là 27 g/mol) m(H2) = x/2 × 2 (vì khối lượng mol của H2 là 2 g/mol)
Ta cần tìm x sao cho hết Al thì sản phẩm phản ứng là AlCl3 và H2. Ta có thể suy ra công thức tính khối lượng H2O cần dùng bằng cách tìm khối lượng AlCl3 tạo ra từ x gam Al:
m(AlCl3) = x × (AlCl3/Al) × M(AlCl3) = x/2 × 133.34 = 66.67x (vì khối lượng mol của AlCl3 là 133.34 g/mol)
Lưu ý rằng tỉ lệ mol của AlCl3 và H2O là 1:3, nghĩa là để tạo ra 66.67x gam AlCl3, ta cần dùng 3 lần khối lượng đó của H2O, tức là 200.01x gam H2O. Vậy khối lượng H2O cần dùng để tác dụng hết với 1,22 gam Al là:
m(H2O) = 200.01x × 1.22/x = 244.01 gam
Vậy khối lượng H2O cần dùng là 244.01 gam.
2.