Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Cho Al tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch HCl, thu được muối AlCl3 và 6,1975 lít khí H2 (ở điều kiện chuẩn). Tính thể tích khí H2 ở 25 °C, 1 bar

Cho Al tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch HCl, thu được muối AlCl3 và ^,1975 lít khí H2 (ở điều kiện chuẩn)
a, Tính thể tích khí H2 ở 25 °C, 1 bar
b, Tính khối lượng Al đã tham gia phản ứng 
c, Tính nồng độ mol dung dịch HCl đã dùng
1 trả lời
Hỏi chi tiết
18
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện từng phần một.

### phần a: Tính thể tích khí H2 ở 25 °C, 1 bar

Đầu tiên, chúng ta sử dụng điều kiện tiêu chuẩn (0 °C, 1 atm) để tính thể tích khí H2 ở 25 °C (298 K) và 1 bar (100 kPa).

Theo định luật khí lý tưởng:
\[ PV = nRT \]

Trong đó:
- \( P \) = áp suất (Pa)
- \( V \) = thể tích (m³)
- \( n \) = số mol
- \( R \) = hằng số khí (8.314 J/(mol·K))
- \( T \) = nhiệt độ (K)

**Bước 1**: Tính số mol H2 ở điều kiện chuẩn:
- \( V_{H2} = 6.1975 \,l \) = 0.0061975 m³
- Ở điều kiện chuẩn, 1 mol khí chiếm 22.4 lít, do đó số mol H2 là:
\[
n_{H_2} = \frac{V_{H_2}}{22.4 \, l/mol} = \frac{6.1975}{22.4} \approx 0.276 \, mol
\]

**Bước 2**: Áp dụng công thức khí lý tưởng để tính thể tích ở 25 °C và 1 bar (1 bar = 100,000 Pa):
- \( P = 1 \, bar = 100,000 \, Pa \)
- \( T = 25 °C = 298 \, K \)
- Hãy tính lại thể tích khí H2:
\[
V = \frac{nRT}{P} = \frac{0.276 \times 8.314 \times 298}{100000} \approx 0.684 \, m³ \approx 684 \, l
\]

### Phần b: Tính khối lượng Al đã tham gia phản ứng

Phản ứng giữa Al và HCl diễn ra theo phương trình:
\[
2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2
\]

**Bước 1**: Tính số mol Al từ số mol H2:
- Từ phương trình phản ứng, số mol Al tương ứng với số mol H2 là:
\[
2 \text{ mol Al} \leftrightarrow 3 \text{ mol H2}
\]
Do đó, số mol Al là:
\[
n_{Al} = \frac{2}{3} n_{H2} = \frac{2}{3} \times 0.276 \approx 0.184 \, mol
\]

**Bước 2**: Tính khối lượng Al:
- Khối lượng mol của Al ≈ 27 g/mol:
\[
m_{Al} = n_{Al} \times M_{Al} = 0.184 \times 27 \approx 4.968 \, g
\]

### Phần c: Tính nồng độ mol dung dịch HCl đã dùng

**Bước 1**: Tính số mol HCl đã phản ứng:
- Từ phương trình phản ứng, ta thấy rằng 6 mol HCl phản ứng với 2 mol Al. Do đó ta có:
\[
n_{HCl} = 3 \times n_{H2} = 3 \times 0.276 = 0.828 \, mol
\]

**Bước 2**: Nồng độ mol của dung dịch HCl được tính bằng công thức:
\[
C_{HCl} = \frac{n_{HCl}}{V_{HCl}} = \frac{0.828}{0.500} = 1.656 \, mol/l
\]

### Kết quả:
- a) Thể tích khí H2 ở 25°C và 1 bar khoảng **684 lít**
- b) Khối lượng Al đã tham gia phản ứng khoảng **4.97 gam**
- c) Nồng độ mol của dung dịch HCl là khoảng **1.656 mol/l**
0
0
Đặng Mỹ Duyên
3 giờ trước
+5đ tặng
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ lần lượt thực hiện các bước tính toán theo yêu cầu.
Phản ứng hóa học
 
Phản ứng giữa nhôm (Al) và axit clohidric (HCl) để tạo thành muối nhôm clorua (AlCl3) và khí hydro (H2) được biểu diễn như sau:
 
 
2 Al+ 6 HCl ==>2AlCl3 + 3 H2 
 
a. Tính thể tích khí H2 ở 25 °C, 1 bar
 
Điều kiện tiêu chuẩn (STP) là 0 °C và 1 atm, 1 atm = 101.325 kPa.
 
Theo lý thuyết khí, 1 mol khí ở điều kiện tiêu chuẩn chiếm thể tích là 22.4 L.
 
- Khối lượng mol của khí H2 = 2 g/mol. 
- Theo đề bài, có 1.975 L khí H2 ở điều kiện tiêu chuẩn (STP).
 
Để chuyển đổi thể tích khí từ STP sang điều kiện 25 °C, 1 bar, ta sử dụng định luật Charles và Boyle. Từ điều kiện STP (0 °C, 1 atm) đến 25 °C và 1 bar (1 bar ≈ 0.987 atm), chúng ta có:
 
V1T1 = V2T2vàP1 V1 = P2 V2
- T1 = 273.15 K (0 °C), T2 = 298.15 , K (25 °C)
-P1 = 1 ,atm = 101.325 kPa,P2 = 1  bar = 100  kPa
Tính thể tích khí H2 ở 25 °C, 1 bar
 
Tính thể tích khí H2 ở điều kiện 25 °C và 1 bar:
 
 
V2 = V1 P1/P2.T2/T1
 
Thay số vào công thức:
V2 = 1.975 *101.325/100 *298.15/273.15
 
Tính giá trị:
V2 = 1.975 *1.01325  *1.0907  2.175  L
 b. Tính khối lượng Al đã tham gia phản ứng
 
Theo phản ứng hóa học, từ phương trình hóa học:
 
- 2 mol Al sản sinh 3 mol H2
- Số mol H2 thu được:
 
nH2= 2.175  L / 22.4 L/mol =0.0970 mol
 
 
- Theo tỉ lệ phản ứng: 2 mol Al3 mol H2
 
Tính số mol Al đã tham gia phản ứng:
 
nAl = 2/3. nH2 = 2/3*0.0970 = 0.0647 mol
- Khối lượng mol của Al = 27 g/mol.
 
Khối lượng Al đã tham gia phản ứng:
 
mAl= nAl.MAl = 0.0647  mol . 27  g/mol = 1.743 g
 
 
c. Tính nồng độ mol dung dịch HCl đã dùng
 
Theo phương trình hóa học:
 
- 6 mol HCl phản ứng với 2 mol Al, vậy 3 mol H2 tương ứng với 6 mol HCl.
 
Số mol HCl đã dùng:
 
nHCl = 6/3 nH2= 2 * 0.0970= 0.1940  mol
 
 
Nồng độ mol của dung dịch HCl đã dùng (C):
C = nHCl/VHCl = 0.1940/ mol 0.5  L = 0.388  mol/L
 
 Tóm tắt kết quả:
- a. Thể tích khí H2 ở 25 °C, 1 bar: 2.175 L
- b. Khối lượng Al đã tham gia phản ứng: 1.743 g
- c. Nồng độ mol dung dịch HCl đã dùng: 0.388 mol/L

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
Bài tập liên quan
Bài tập Hóa học Lớp 8 mới nhất

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Gia sư Lazi Gia sư
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo