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.
2 câu trả lời
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}$.100% ≈33,33%}$