Để giải bài toán này, ta cần biết phương trình hóa học của phản ứng giữa kim loại aluminium và axit sulfuric:
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2
Theo phương trình trên, ta thấy rằng mỗi phân tử kim loại aluminium phản ứng với 3 phân tử axit sulfuric để tạo ra 3 phân tử khí hidro và 1 phân tử muối nhôm sulfat.
a. Tính khối lượng aluminium phản ứng:
Theo đề bài, khối lượng khí hidro thu được là 7,437 lít (đktc), tương đương với 0,333 mol (vì 1 mol khí ở đktc có thể chiếm được 22,4 lít). Vì mỗi phân tử kim loại aluminium phản ứng với 3 phân tử khí hidro, nên số mol kim loại aluminium phản ứng là 0,111 mol (tức là 0,333/3). Do đó, khối lượng kim loại aluminium phản ứng là:
m(Al) = n(Al) x M(Al) = 0,111 x 27 = 2,997 g
Vậy khối lượng kim loại aluminium phản ứng là 2,997 g.
b. Tính khối lượng muối tạo thành:
Theo phương trình trên, ta thấy rằng mỗi phân tử muối nhôm sulfat có khối lượng phân tử là:
M(Al2(SO4)3) = 2 x M(Al) + 3 x M(S) + 12 x M(O) = 2 x 27 + 3 x 32 + 12 x 16 = 342 g/mol
Vì mỗi phân tử muối nhôm sulfat tạo thành từ 2 phân tử kim loại aluminium, nên số mol muối nhôm sulfat tạo thành là 0,0555 mol (tức là 0,111/2). Do đó, khối lượng muối nhôm sulfat tạo thành là:
m(muối) = n(muối) x M(muối) = 0,0555 x 342 = 18,999 g
Vậy khối lượng muối nhôm sulfat tạo thành là 18,999 g.