Để hoà tan hoàn toàn 6.3 gam hỗn hợp gồm Al và R cần dùng vừa đủ dung dịch HCl 15%, thu được dung dịch A và 7,437 lit khí (ở đkc). Biết nồng độ AlCl3 trong dung dịch A là
8.8%. Hãy xác định: Khối lượng dung dịch HCl Để hoà tan hoàn toàn 6,3 gam hỗn hợp gồm Al và R cần dùng vừa đủ dung dịch HCl 15%, thu được dung dịch A và 7,437 lit khí (ở đkc). Biết nồng độ AlCl3 trong dung dịch A là 8,8%. Hãy xác định: a) Khối lượng dung dịch HCl. b) Khối lượng dung dịch A. c) Tên kim loại R.
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi Để giải bài toán này, ta cần thực hiện theo từng bước: ### Bước 1: Tính số mol khí thu được Theo điều kiện đề bài, 7.437 L khí H2 được thu trung bình ở điều kiện tiêu chuẩn (0°C, 1 atm) thì số mol khí H2 như sau: \[ n_{\text{H2}} = \frac{V}{22.4} = \frac{7.437}{22.4} \approx 0.331 \text{ mol} \] ### Bước 2: Phân tích phản ứng hóa học Từ phản ứng, Al phản ứng với HCl sinh ra AlCl3 và H2: \[ 2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl3 + 3H2 \] Từ phương trình phản ứng, ta thấy tỉ lệ mol của Al và H2 là 2:3, do đó: \[ \frac{2}{3} n_{\text{H2}} = n_{\text{Al}} \implies n_{\text{Al}} = \frac{2}{3} \times 0.331 \approx 0.221 \text{ mol} \] ### Bước 3: Tính khối lượng Al Khối lượng Al có thể tính được theo công thức: \[ m_{\text{Al}} = n_{\text{Al}} \times M_{Al} = 0.221 \times 27 \approx 5.97 \text{ gam} \] ### Bước 4: Tính khối lượng của hỗn hợp Giả sử R là kim loại nặng, với khối lượng còn lại của hỗn hợp là: \[ m_{\text{R}} = 6.3 - m_{\text{Al}} = 6.3 - 5.97 \approx 0.33 \text{ gam} \] ### Bước 5: Tìm kim loại R Nếu R là Zn (được biết có khả năng phản ứng tương tự) thì: \[ Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl2 + H2 \] Sử dụng số mol tính từ phản ứng: \[ n_{\text{R}} = m_{\text{R}} / M_R \] Số mol H2 tạo ra từ phản ứng của Zn là: \[ n_{\text{H2}} = n_{\text{R}} \cdot \frac{1}{2} \] Nếu chúng ta lấy Zn, lúc đó khối lượng Zn là khoảng 0.33g: \[ M_{Zn} = 65.38 \text{g/mol} \implies n_{Zn} = \frac{0.33}{65.38} \approx 0.00505 \text{ mol} \] Và từ đó tính số mol H2: \[ n_{H2(Zn)} = 0.00505 \cdot 1 = 0.00505 \text{ mol} \] Tổng số H2 là 0.331 đã nêu, cho thấy tồn tại thêm Al là kim loại chính. ### Bước 6: Tính khối lượng dung dịch HCl Số mol HCl cần thiết: \[ 6HCl \text{ cho } 2Al + 6+1 = 3 \] Tổng số mol HCl: \[ n_{HCl} = 3 \cdot n_{H2} = 3 \cdot 0.331 = 0.995 \text{ mol} \] Khối lượng HCl 15% cần dùng: \[ m_{HCl} = n_{HCl} \times M_{HCl} = 0.995 \cdot 36.5 \approx 36.31 \text{ gam} \] Khối lượng dung dịch cần tính: \[ x = \frac{100}{15} \cdot m_{HCl} = \frac{100}{15} \times 36.31 \approx 242.07 \text{ gam} \] ### Bước 7: Tính khối lượng dung dịch A Khối lượng dung dịch AlCl3 tính là: \[ C_{AlCl3} = 8.8\% = \frac{m_{AlCl3}}{m_{A}} \cdot 100 \] Sử dụng số mol AlCl3: \[ m_{AlCl3} = n_{Al} \cdot M_{AlCl3} = n_{\text{Al}} \cdot 133.5 = 0.221 \cdot 133.5 \approx 29.5 \text{ gam} \] Khối lượng dung dịch A: \[ M_{A} = \frac{m_{AlCl3}}{0.088} \approx 335.68 \text{ gam} \] ### Kết luân **a)** Khối lượng dung dịch HCl: khoảng 242.07g **b)** Khối lượng dung dịch A: khoảng 335.68g **c)** Kim loại R là kẽm (Zn)