Cho 0,54 gam bột nhôm vào 30 gam dung dịch H2SO4 19,6%, khuấy cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X. a) Hãy tính khối lượng chất còn dư sau phản ứng. b) Hãy tính nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch X c) Thêm tiếp 2,7 gam kim loại nhôm vào dung dịch X cho tới khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y. Hãy tính nồng độ phần trăm của dung dịch Y.
a, PT: \(2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\)
Ta có: \(n_{Al}=\dfrac{0,54}{27}=0,02\left(mol\right)\)
\(n_{H_2SO_4}=\dfrac{30.19,6\%}{98}=0,06\left(mol\right)\)
Xét tỉ lệ: \(\dfrac{0,02}{2}< \dfrac{0,06}{3}\), ta được H2SO4 dư.
Theo PT: \(n_{H_2SO_4\left(pư\right)}=\dfrac{3}{2}n_{Al}=0,03\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow n_{H_2SO_4\left(dư\right)}=0,03\left(mol\right)\Rightarrow m_{H_2SO_4\left(dư\right)}=0,03.98=2,94\left(g\right)\)
b, Theo PT: \(n_{Al_2\left(SO_4\right)_3}=\dfrac{1}{2}n_{Al}=0,01\left(mol\right)\), \(n_{H_2}=\dfrac{3}{2}n_{Al}=0,03\left(mol\right)\)
Ta có: m dd sau pư = 0,54 + 30 - 0,03.2 = 30,48 (g)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}C\%_{Al_2\left(SO_4\right)_3}=\dfrac{0,01.342}{30,48}.100\%\approx11,22\%\\C\%_{H_2SO_4\left(dư\right)}=\dfrac{2,94}{30,48}.100\%\approx9,65\%\end{matrix}\right.\)
c, Ta có: \(n_{Al}=\dfrac{2,7}{27}=0,1\left(mol\right)\)
\(2Al+3H_2SO_{4\left(dư\right)}\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\)
Xét tỉ lệ: \(\dfrac{0,1}{2}>\dfrac{0,03}{3}\), ta được Al dư.
Theo PT: \(\Sigma n_{Al_2\left(SO_4\right)_3}=0,01+\dfrac{1}{3}n_{H_2SO_4\left(dư\right)}=0,02\left(mol\right)\)
\(n_{Al\left(pư\right)}=\dfrac{2}{3}n_{H_2SO_4}=0,02\left(mol\right)\), \(n_{H_2}=n_{H_2SO_4}=0,03\left(mol\right)\)
Có: m dd sau pư = 30,48 + 0,02.27 - 0,03.2 = 30,96 (g)
\(\Rightarrow C\%_{Al_2\left(SO_4\right)_3}=\dfrac{0,02.324}{30,96}.100\%\approx22,09\%\)
