Al + HNO3 ---> Al(NO3)3 + NO + N2O + H2OVới tỉ lệ thể tích V NO : V N2O = 4:5Cân bằng

Để cân bằng phản ứng giữa nhôm (Al) và axit nitric (HNO3), trước tiên cần xác định các sản phẩm của phản ứng và số mol của chúng. Phản ứng được cho là:

Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NO + N2O + H2O

Theo đề bài, tỉ lệ thể tích giữa khí NO và khí N2O được cho là 4:5. Điều này có nghĩa là nếu có 4 mol khí NO thì sẽ có 5 mol khí N2O.

Ta sẽ bắt đầu bằng cách xác định số mol cần thiết cho từng sản phẩm trong phản ứng. Giả sử số mol của NO là 4a và số mol của N2O là 5a. Như vậy, từ tỉ lệ này, chúng ta có thể tìm số mol của các chất khác trong phản ứng.

1. Số mol của Al(NO3)3: Để phản ứng xảy ra, số mol của Al(NO3)3 sẽ tương ứng với 1 mol nhôm thoát ra, theo đó sẽ là 1 mol Al(NO3)3 khi có 1 mol Al.

2. N2O và NO: Với tỉ lệ thể tích đã cho, ta thiết lập:
- NO: 4a
- N2O: 5a

3. Tính tổng số mol HNO3: Trong phản ứng này có thể thấy các chất sản phẩm (Al(NO3)3, NO, N2O và H2O) đều cần axit nitric để tham gia phản ứng. Al(NO3)3 cần 3 mol HNO3.

Vì vậy, tổng số mol HNO3 sẽ là:
- Tổng số cần cho Al(NO3)3: 3 mol
- Tổng số cần cho NO: 4 mol
- Tổng số cần cho N2O: 5 mol
- Giả định rằng sẽ có x mol H2O thoát ra (thông thường 1 mol cho phản ứng này).

Do đó, tổng số mol HNO3 cần thiết sẽ là:
3 + 4 + 5 + x = 12 + x

Sau đó, ta cần xác định sản phẩm khí nước H2O mà phản ứng tạo ra.

Giả thiết có 1 mol H2O.

Tổng hợp thông tin này, chúng ta có thể viết lại phương trình cân bằng.

Bây giờ, khi đưa tất cả vào phương trình cân bằng:

Al + (12 + 1) HNO3 → Al(NO3)3 + 4 NO + 5 N2O + 1 H2O

Điều này có thể được viết lại như sau:

Al + 13 HNO3 → Al(NO3)3 + 4 NO + 5 N2O + 6 H2O

Phương trình này đã được cân bằng, trong đó tỉ lệ thể tích giữa NO và N2O đáp ứng đúng với yêu cầu bài toán.

Tóm lại, phương trình hóa học sau khi cân bằng là:

Al + 13 HNO3 → Al(NO3)3 + 4 NO + 5 N2O + 6 H2O.