Để giải bài toán này, trước tiên chúng ta cần xác định số mol khí H₂ được sinh ra từ phản ứng giữa hỗn hợp kim loại kiềm thổ với HCl.
1. **Tính số mol khí H₂:**
- Theo điều kiện tiêu chuẩn (đktc), 1 mol khí H₂ chiếm thể tích 22,4 lít.
- Vậy số mol H₂ thu được là:
\[
n_{H_2} = \frac{V}{22,4} = \frac{2,24}{22,4} = 0,1 \text{ mol}
\]
2. **Phản ứng của kim loại kiềm thổ với HCl:**
- Các kim loại kiềm thổ như Be, Mg, Ca, Sr, Ba phản ứng với HCl theo phương trình:
\[
M + 2HCl \rightarrow MCl_2 + H_2
\]
- Từ phương trình trên, ta thấy 1 mol kim loại sẽ sinh ra 1 mol H₂. Do đó, số mol kim loại trong hỗn hợp X là:
\[
n_{M} = n_{H_2} = 0,1 \text{ mol}
\]
3. **Tính khối lượng của hỗn hợp kim loại:**
- Gọi khối lượng của hai kim loại là \( m_1 \) và \( m_2 \) với khối lượng mol tương ứng là \( M_1 \) và \( M_2 \).
- Ta có phương trình:
\[
m_1 + m_2 = 3,36 \text{ gam}
\]
- Số mol của hai kim loại là:
\[
\frac{m_1}{M_1} + \frac{m_2}{M_2} = 0,1
\]
4. **Xác định các kim loại:**
- Hai kim loại kiềm thổ thuộc hai chu kỳ kế tiếp nhau có thể là:
- (Be, Mg), (Mg, Ca), (Ca, Sr), (Sr, Ba).
- Ta sẽ thử từng cặp kim loại để tìm ra cặp phù hợp.
**Thử cặp (Mg, Ca):**
- Khối lượng mol của Mg là 24 g/mol và Ca là 40 g/mol.
- Ta có hệ phương trình:
\[
\frac{m_1}{24} + \frac{m_2}{40} = 0,1
\]
\[
m_1 + m_2 = 3,36
\]
Giả sử \( m_1 = x \) (khối lượng của Mg) và \( m_2 = 3,36 - x \) (khối lượng của Ca), ta thay vào phương trình số mol:
\[
\frac{x}{24} + \frac{3,36 - x}{40} = 0,1
\]
Giải phương trình này:
\[
\frac{x}{24} + \frac{3,36 - x}{40} = 0,1
\]
Nhân cả hai vế với 120 (bội chung nhỏ nhất của 24 và 40):
\[
5x + 3(3,36 - x) = 12
\]
\[
5x + 10,08 - 3x = 12
\]
\[
2x = 12 - 10,08
\]
\[
2x = 1,92 \Rightarrow x = 0,96
\]
Vậy:
- \( m_{Mg} = 0,96 \text{ gam} \)
- \( m_{Ca} = 3,36 - 0,96 = 2,4 \text{ gam} \)
5. **Kết luận:**
- Hai kim loại trong hỗn hợp X là Mg và Ca.
- Khối lượng của Mg là 0,96 gam và khối lượng của Ca là 2,4 gam.
**Đáp án:**
- Hai kim loại: Mg và Ca.
- Khối lượng Mg: 0,96 gam; Khối lượng Ca: 2,4 gam.