Chào em! Với tư cách là một giáo viên Hóa học, cô/thầy rất vui được hướng dẫn em giải bài tập này. Đây là một dạng bài tập rất cơ bản và quan trọng trong chương trình Hóa học lớp 8, giúp em nắm vững kiến thức về phương trình hóa học và tính toán theo phương trình. Chúng ta cùng bắt đầu nhé!

Lời giải chi tiết:

Đầu tiên, để giải được bài toán tính toán theo phương trình hóa học, chúng ta cần thực hiện các bước sau:

1. Viết và cân bằng phương trình hóa học.

2. Tính số mol của chất đã biết.

3. Dựa vào tỉ lệ mol trên phương trình, tính số mol của các chất cần tìm.

4. Chuyển đổi số mol thành khối lượng (hoặc thể tích, nồng độ, tùy theo yêu cầu của đề bài).

Bây giờ, chúng ta sẽ áp dụng các bước này vào bài tập của em.

Bước 1: Viết và cân bằng phương trình hóa học.

Sơ đồ phản ứng đã cho là:

Al₂O₃ + HCl ——> AlCl₃ + H₂O

Chúng ta cần cân bằng phương trình này:

– Bên trái có 2 nguyên tử Al, bên phải có 1 nguyên tử Al. Ta đặt hệ số 2 trước AlCl₃.

Al₂O₃ + HCl ——> 2AlCl₃ + H₂O

– Bên phải có 2 × 3 = 6 nguyên tử Cl, bên trái có 1 nguyên tử Cl. Ta đặt hệ số 6 trước HCl.

Al₂O₃ + 6HCl ——> 2AlCl₃ + H₂O

– Bên trái có 6 nguyên tử H, bên phải có 2 nguyên tử H. Ta đặt hệ số 3 trước H₂O.

Al₂O₃ + 6HCl ——> 2AlCl₃ + 3H₂O

– Kiểm tra số nguyên tử O: Bên trái có 3 nguyên tử O, bên phải có 3 nguyên tử O. Phương trình đã được cân bằng.

Vậy, phương trình hóa học đã cân bằng là:

Al₂O₃ + 6HCl ——> 2AlCl₃ + 3H₂O

Bước 2: Tính khối lượng mol của các chất liên quan và số mol của chất đã biết.

Trước hết, chúng ta cần tính khối lượng mol (phân tử khối) của các chất có trong bài toán.

– Khối lượng mol của Al₂O₃:
\[M_{Al_2O_3} = 2 \times M_{Al} + 3 \times M_O = 2 \times 27 + 3 \times 16 = 54 + 48 = 102 \text{ gam/mol}\]

– Khối lượng mol của HCl:
\[M_{HCl} = M_H + M_{Cl} = 1 + 35.5 = 36.5 \text{ gam/mol}\]

– Khối lượng mol của AlCl₃:
\[M_{AlCl_3} = M_{Al} + 3 \times M_{Cl} = 27 + 3 \times 35.5 = 27 + 106.5 = 133.5 \text{ gam/mol}\]

Theo đề bài, có 15,3 gam Al₂O₃ đã phản ứng. Chúng ta sẽ tính số mol của Al₂O₃:

Sử dụng công thức \(n = \frac{m}{M}\):

\[n_{Al_2O_3} = \frac{15.3 \text{ gam}}{102 \text{ gam/mol}} = 0.15 \text{ mol}\]

Bước 3: Dựa vào tỉ lệ mol trên phương trình để tính số mol của các chất cần tìm.

Từ phương trình hóa học đã cân bằng:

Al₂O₃ + 6HCl ——> 2AlCl₃ + 3H₂O

Tỉ lệ mol của các chất là:

1 mol Al₂O₃ phản ứng với 6 mol HCl tạo ra 2 mol AlCl₃.

– Tính số mol HCl đã dùng:

Theo tỉ lệ mol từ phương trình, 1 mol Al₂O₃ cần 6 mol HCl.

Vậy, 0.15 mol Al₂O₃ sẽ cần số mol HCl là:
\[n_{HCl} = n_{Al_2O_3} \times \frac{6}{1} = 0.15 \text{ mol} \times 6 = 0.9 \text{ mol}\]

– Tính số mol AlCl₃ thu được:

Theo tỉ lệ mol từ phương trình, 1 mol Al₂O₃ tạo ra 2 mol AlCl₃.

Vậy, 0.15 mol Al₂O₃ sẽ tạo ra số mol AlCl₃ là:
\[n_{AlCl_3} = n_{Al_2O_3} \times \frac{2}{1} = 0.15 \text{ mol} \times 2 = 0.3 \text{ mol}\]

Bước 4: Chuyển đổi số mol thành khối lượng theo yêu cầu của đề bài.

a) Tính khối lượng chất HCl đã dùng:

Sử dụng công thức \(m = n \times M\):

\[m_{HCl} = n_{HCl} \times M_{HCl} = 0.9 \text{ mol} \times 36.5 \text{ gam/mol} = 32.85 \text{ gam}\]

b) Tính khối lượng AlCl₃ thu được:

Sử dụng công thức \(m = n \times M\):

\[m_{AlCl_3} = n_{AlCl_3} \times M_{AlCl_3} = 0.3 \text{ mol} \times 133.5 \text{ gam/mol} = 40.05 \text{ gam}\]

Kết luận:

Vậy, khối lượng HCl đã dùng là 32.85 gam và khối lượng AlCl₃ thu được là 40.05 gam.

Em thấy không, khi chúng ta nắm vững các bước giải và thực hiện cẩn thận từng bước một, bài toán tưởng chừng phức tạp lại trở nên rất đơn giản. Hãy luôn ghi nhớ các bước này để giải quyết các bài tập hóa học tương tự nhé! Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi cô/thầy. Chúc em học tốt!