Cho m (gam) hỗn hợp gồm Al và Al2O3 tan vừa đủ trong 131,4 gam dung dịch HCl, thu được 53,4 gam muối clorua và có 6,72 lít khí (đktc) thoát ra. ​a. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của Al2O3. ​b. Tính nồng độ phần trăm dung dịch HCl cần dùng.

Đáp án:

$a)\%m_{Al_2O_3}=65,38\%$

$b)C\%_{HCl}\approx 33,33\%$

Giải thích các bước giải:

$a)PTHH:$

$2Al+6HCl\to 2AlCl_3+3H_2\uparrow(1)$

$Al_2O_3+6HCl\to 2AlCl_3+3H_2O(2)$

$n_{H_2}=\dfrac{6,72}{22,4}=0,3(mol)$

$\Sigma n_{AlCl_3}=\dfrac{53,4}{133,5}=0,4(mol)$

Theo PT(1): $n_{AlCl_3(1)}=n_{Al}=\dfrac{2}{3}n_{H_2}=0,2(mol)$

$\Rightarrow m_{Al}=0,2.27=5,4(g)$

$\Rightarrow n_{AlCl_3(2)}=\Sigma n_{AlCl_3}-n_{AlCl(1)}=0,4-0,2=0,2(mol)$

Theo PT(2): $n_{Al_2O_3}=\dfrac{1}{2}n_{AlCl_3(2)}=0,1(mol)$

$\Rightarrow m_{Al_2O_3}=0,1.102=10,2(g)$

$\Rightarrow \%m_{Al_2O_3}=\dfrac{10,2}{10,2+5,4}.100\%\approx 65,38\%$

$b)$ Theo PT: $\Sigma n_{HCl}=3n_{Al}+6n_{Al_2O_3}=0,6+0,6=1,2(mol)$

$\Rightarrow m_{HCl}=1,2.36,5=43,8(g)$

$\Rightarrow C\%_{HCl}=\dfrac{43,8}{131,4}.100\%\approx 33,33\%$

$\text{n$_{H_2}$=6,72:22,4=0,3(mol)}$

$\text{n$_{AlCl_3}$=53,4:133,5=0,4(mol)}$

$\text{PTHH:}$

$\text{2Al+6HCl→2AlCl$_{3}$+3H$_{2}$}$  (1)

$\text{0,2←0,6    ← 0,2    ← 0,3  (mol)}$

$\text{Al$_{2}$O$_{3}$+6HCl→2AlCl$_{3}$+3H$_{2}$O}$   (2)

$\text{}$

$\text{Từ PTHH (1) : n$_{Al}$=0,2(mol)}$

$\text{n$_{AlCl_3(1)}$=0,2(mol)}$

$\text{⇒n$_{AlCl_3(2)}$=0,4-0,2=0,2(mol)}$

$\text{Từ PTHH (2) ⇒n$_{Al_2O_3}$=$\frac{1}{2}$.n$_{AlCl_3(2)}$ =$\frac{1}{2}$.0,2=0,1(mol)}$

$\text{⇒m=m$_{Al}$+m$_{Al_2O_3}$=27.0,2+102.0,1=15,6(g)}$

$\text{⇒%m$_{Al}$=$\frac{0,2.27}{15,6}$.100% ≈34,62%}$

$\text{⇒%m$_{Al_2O_3}$=(100-34,62)%=65,38%}$

$\text{b,Từ PTHH (1) (2) ta suy ra :}$

$\text{n$_{HCl}$=2n$_{H_2}$+3.n$_{AlCl_3(2)}$=2.0,3+3.0,2=1,2(mol)}$

$\text{⇒m$_{HCl}$=1,2.36,5=43,8(g)}$

$\text{⇒%m$_{HCl}$=$\frac{43,8}{131,4}$.100% ≈33,33%}$