Cho 2,7 gam Al tác dụng với 150 mL dung dịch H₂SO₄ 1M, sau phản ứng thu được dung dịch X và khí H₂. Viết phương trình hóa học xảy ra

Để trả lời câu hỏi 31, chúng ta sẽ viết phương trình hóa học và thực hiện các bước tính toán:

### a) Viết phương trình hóa học xảy ra

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

\[
2 \text{Al} + 6 \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 2 \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3 \text{H}_2
\]

### b) Tính thể tích H₂ thu được ở điều kiện chuẩn

1. **Tính số mol Al**:
\[
\text{số mol Al} = \frac{2.7 \text{ g}}{27 \text{ g/mol}} = 0.1 \text{ mol}
\]

2. **Tính số mol H₂**: Từ phương trình phản ứng, 2 mol Al sinh ra 3 mol H₂. Vậy từ 0.1 mol Al sẽ sản sinh được:
\[
\text{số mol H₂} = 0.1 \text{ mol Al} \times \frac{3 \text{ mol H}_2}{2 \text{ mol Al}} = 0.15 \text{ mol H}_2
\]

3. **Tính thể tích H₂**: Ở điều kiện chuẩn (0 độ C, 1 atm), 1 mol khí chiếm khoảng 22.4 L:
\[
V = 0.15 \text{ mol} \times 22.4 \text{ L/mol} = 3.36 \text{ L} = 3360 \text{ mL}
\]

### c) Cô đặc dung dịch X được bao nhiêu gam muối khan?

1. **Số mol H₂SO₄ trong dung dịch ban đầu**:
\[
n = C \times V = 1 \text{ mol/L} \times 0.150 \text{ L} = 0.150 \text{ mol}
\]

2. **Phản ứng**:
- 2 mol Al phản ứng với 6 mol H₂SO₄ tạo ra 2 mol Al₂(SO₄)₃.
- Số mol H₂SO₄ cần cho 0.1 mol Al:
\[
\text{số mol H₂SO₄ cần} = 0.1 \text{ mol Al} \times \frac{6 \text{ mol H}_2\text{SO}_4}{2 \text{ mol Al}} = 0.3 \text{ mol H}_2\text{SO}_4
\]

Vậy ở đây H₂SO₄ dư, nên lượng H₂SO₄ dư là:
\[
0.150 \text{ mol} - 0.3 \text{ mol} = -0.15 \text{ mol}
\]
(Điều này có nghĩa là lượng Al thiếu đủ để phản ứng hết gặp H₂SO₄).

3. **Khối lượng Al₂(SO₄)₃** thu được từ 0.1 mol Al:
- Công thức phân tử Al₂(SO₄)₃ có khối lượng mol là:
\[
M_{Al₂(SO₄)₃} = 2(27) + 3(32 + 4(16)) = 2(27) + 3(96) = 54 + 288 = 342 \text{ g/mol}
\]
- Khối lượng muối khan:
\[
m = 0.1 \text{ mol} \times 342 \text{ g/mol} = 34.2 \text{ g}
\]

### Kết luận

1. Phương trình hóa học:
\[
2 \text{Al} + 6 \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 2 \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3 \text{H}_2
\]
2. Thể tích H₂ thu được: **3360 mL**.
3. Khối lượng muối khan Al₂(SO₄)₃: **34.2 g**.