a. Để tính hiệu suất của phản ứng, ta cần biết khối lượng Al ban đầu và khối lượng AlCl3 tạo thành.
Khối lượng Al ban đầu: 2,7 gam
Khối lượng AlCl3 tạo thành: ?
Theo phương trình phản ứng:
2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2
Ta thấy tỉ lệ mol giữa Al và AlCl3 là 2:2, nghĩa là số mol Al và AlCl3 tạo thành sẽ bằng nhau.
Molar khối lượng của AlCl3 = 133,34 g/mol (AlCl3)
Số mol AlCl3 = Số mol Al = Khối lượng Al ban đầu / Molar khối lượng của Al = 2,7 g / 26,98 g/mol = 0,1 mol
Khối lượng AlCl3 tạo thành = Số mol AlCl3 x Molar khối lượng của AlCl3 = 0,1 mol x 133,34 g/mol = 13,334 g
Hiệu suất của phản ứng = (Khối lượng AlCl3 thực tế / Khối lượng AlCl3 lý thuyết) x 100%
Hiệu suất = (13,334 g / 13,334 g) x 100% = 100%
b. Để tính thể tích dung dịch HCl 1,5M cần dùng, ta sử dụng tỉ lệ mol giữa Al và HCl trong phản ứng.
Theo phương trình phản ứng, ta thấy tỉ lệ mol giữa Al và HCl là 2:6, nghĩa là số mol HCl cần dùng sẽ gấp 3 lần số mol Al.
Số mol Al = Khối lượng Al ban đầu / Molar khối lượng của Al = 2,7 g / 26,98 g/mol = 0,1 mol
Số mol HCl cần dùng = 3 x Số mol Al = 3 x 0,1 mol = 0,3 mol
Thể tích dung dịch HCl cần dùng = Số mol HCl cần dùng / Nồng độ dung dịch HCl = 0,3 mol / 1,5 mol/L = 0,2 L = 200 mL
Vậy, thể tích dung dịch HCl 1,5M cần dùng là 200 mL.
c. Đã tính được khối lượng AlCl3 tạo thành ở câu a là 13,334 g.