Hoà tan m gam Al trong 500g dung dịch H2SO4 vừa đủ, sau phản ứng thu được 14,847 lít khí H2 ở đktc và dung dịch X

Để giải bài toán này, ta thực hiện theo từng phần như sau:

### a) Viết PTHH

Phản ứng giữa nhôm (Al) và axit sulfuric (H2SO4) diễn ra như sau:

\[ 2Al + 6H_2SO_4 \rightarrow 2Al_2(SO_4)_3 + 3H_2 \uparrow \]

### b) Tính m

Theo bài toán, khối lượng khí \( H_2 \) sinh ra là 14,847 lít. Để tính số mol khí \( H_2 \), ta sử dụng công thức:

\[ n = \frac{V}{V_{0}} \]

Trong đó:
- \( V \) là thể tích khí \( H_2 \) ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc),
- \( V_{0} = 22.4 \, \text{lít/mol} \) là thể tích mol khí ở đktc.

Vậy số mol \( H_2 \) là:

\[ n_{H_2} = \frac{14.847}{22.4} \approx 0.663 \, \text{mol} \]

Theo phản ứng hóa học, từ 2 mol Al sẽ sinh ra 3 mol H2. Số mol Al cần thiết để sản xuất ra số mol H2 là:

\[ n_{Al} = \frac{2}{3} n_{H_2} = \frac{2}{3} \times 0.663 \approx 0.442 \, \text{mol} \]

Khối lượng của Al:

\[ m = n_{Al} \cdot M_{Al} = 0.442 \times 27 \approx 11.91 \, \text{g} \]

### c) Tính C% axit H2SO4

Phản ứng từ 2 mol Al sẽ tiêu tốn 6 mol H2SO4. Số mol H2SO4 cần thiết:

\[ n_{H_2SO_4} = \frac{6}{2} n_{Al} = 6 \cdot 0.442 = 1.326 \, \text{mol} \]

Khối lượng H2SO4:

\[ m_{H2SO4} = n_{H2SO4} \cdot M_{H2SO4} = 1.326 \times 98 = 130.87 \, \text{g} \]

Bây giờ tính nồng độ phần trăm của H2SO4 trong dung dịch:

Khối lượng dung dịch là 500 g, nên:

\[ C\% = \frac{m_{H2SO4}}{m_{dung\ dịch}} \times 100\% = \frac{130.87}{500} \times 100\% \approx 26.17\% \]

### d) Tính C% chất tan X

Chất tan X sau phản ứng bao gồm muối nhôm (Al2(SO4)3). Khối lượng của muối này sinh ra từ phản ứng.

Số mol muối Al2(SO4)3 sinh ra:

Từ phản ứng, 2 mol Al ra 1 mol Al2(SO4)3:

\[ n_{Al_2(SO_4)_3} = \frac{1}{2} n_{Al} = \frac{1}{2} \times 0.442 = 0.221 \, \text{mol} \]

Khối lượng Al2(SO4)3:

\[ m_{Al_2(SO_4)_3} = n_{Al_2(SO_4)_3} \cdot M_{Al_2(SO_4)_3} \]
\[ M_{Al_2(SO_4)_3} = 2 \times 27 + 3 \times (32 + 16 \times 4) = 54 + 3 \times 128 = 54 + 384 = 438 \text{g/mol} \]
\[ m_{Al_2(SO_4)_3} = 0.221 \times 438 \approx 96.76 \text{g} \]

Cuối cùng, tính C% chất tan X (Al2(SO4)3) trong dung dịch:

Khối lượng dung dịch là 500 g, và muối nhôm có trong dung dịch là 96.76 g:

\[ C\%_{X} = \frac{m_{Al_2(SO_4)_3}}{m_{dung\ dịch}} \times 100\% = \frac{96.76}{500} \times 100\% \approx 19.35\% \]

### Kết luận

- a) Phản ứng: \( 2Al + 6H_2SO_4 \rightarrow 2Al_2(SO_4)_3 + 3H_2 \)
- b) \( m \approx 11.91 \) g
- c) \( C\% \approx 26.17\% \)
- d) \( C\%_{X} \approx 19.35\% \)

Hy vọng giúp ích cho bạn!