Cho 27 gam hỗn hợp Al và ZnO vào dung dịch HCl 29,2% (vừa đủ) thì thu được 13,44 lít khí (đktc) a) Tính % theo khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu b) Tính khối lượng dung dịch HCl cần dùng? c) Tính nồng độ % các muối có trong

a) Để giải bài toán, đầu tiên ta xác định số mol của khí sinh ra và các phản ứng hóa học xảy ra.

1. Phản ứng hóa học:
- Al + HCl → AlCl3 + H2
- ZnO + HCl → ZnCl2 + H2O

Từ đầu bài, biết được rằng khí sinh ra là H2, có thể tính số mol khí theo thể tích khí tại điều kiện tiêu chuẩn (đktc).

Thể tích khí H2 thu được: V = 13,44 lít.
Số mol H2 = V/22,4 (lít)
Số mol H2 = 13,44 / 22,4 = 0,6 mol

2. Thiết lập hệ phương trình:

- Gọi x là số mol của Al và y là số mol của ZnO trong hỗn hợp.
- Phản ứng giữa Al và HCl sẽ cho ra số mol H2 bằng đúng số mol Al tham gia, vậy:
số mol H2 sinh ra từ Al = x

- Zinc oxide (ZnO) chỉ tham gia phản ứng với HCl, sinh ra muối ZnCl2 mà không sinh ra H2.

Do đó, số mol H2 từ Al là x = 0,6 mol.

3. Tính khối lượng Al:
- Khối lượng Al = số mol Al khối lượng mol Al = 0,6 27 = 16,2 gam

4. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
- Tổng khối lượng hỗn hợp là 27 gam, nên khối lượng của ZnO trong hỗn hợp = 27 - khối lượng Al = 27 - 16,2 = 10,8 gam

5. Tính số mol của ZnO:
- Số mol của ZnO = khối lượng ZnO / khối lượng mol ZnO = 10,8 / 81 = 0,133 mol

6. Tính % theo khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp:
- % Al = (16,2 / 27) * 100 = 60%
- % ZnO = (10,8 / 27) * 100 = 40%

b) Để tính khối lượng dung dịch HCl cần dùng, ta tính lượng HCl cần thiết cho phản ứng với Al và ZnO.

1. Số mol HCl tham gia phản ứng:
- Với Al: Số mol HCl = 3 x = 3 0,6 = 1,8 mol
- Với ZnO: Số mol HCl = 2 y = 2 0,133 = 0,266 mol

Tổng số mol HCl cần dùng = 1,8 + 0,266 = 2,066 mol.

2. Khối lượng HCl trong dung dịch:
- Nồng độ HCl trong dung dịch = 29,2% => nghĩa là có 29,2 gam HCl trong 100 gam dung dịch.
=> Khối lượng HCl cần dùng = số mol HCl khối lượng mol HCl = 2,066 36,5 ≈ 75,6 gam

3. Tính khối lượng dung dịch HCl cần dùng:
- 29,2% → 75,6 gam HCl có trong dung dịch → khối lượng dung dịch = (75,6 / 0,292) ≈ 258,2 gam.

c) Để tính nồng độ % các muối có trong dung dịch thu được sau phản ứng:

1. Tính số mol của các muối sau phản ứng:
- AlCl3 sinh ra từ Al: Số mol AlCl3 = x = 0,6 mol
- ZnCl2 sinh ra từ ZnO: Số mol ZnCl2 = y = 0,133 mol

2. Tính khối lượng của các muối:
- Khối lượng AlCl3 = số mol khối lượng mol AlCl3 = 0,6 133 = 79,8 gam
- Khối lượng ZnCl2 = số mol khối lượng mol ZnCl2 = 0,133 136,5 = 18,2 gam

3. Tính tổng khối lượng muối:
- Tổng khối lượng muối = 79,8 + 18,2 = 98 gam

4. Tính nồng độ % của các muối trong dung dịch kết quả:
- Nồng độ % AlCl3 = (79,8 / 258,2) * 100 ≈ 30,9%
- Nồng độ % ZnCl2 = (18,2 / 258,2) * 100 ≈ 7,1%

Và nồng độ % tổng muối trong dung dịch = (98 / 258,2) * 100 ≈ 38,0%.

Đây là các kết quả chi tiết cho từng phần của bài toán.