Bài 1 Cho 8 gam hỗn hợp X gồm Mg và kim loại R tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 4,958 lít khí điều kiện chuẩn (250C và 1 bar). Nếu cho 9,6 gam X tác dụng với khí Cl2 dư thì thu được 30,9 gam...

### Bài 1 **Bước 1: Tính số mol khí H2 thu được.** Theo điều kiện chuẩn, 1 mol khí chiếm 22,4 lít. Số mol H2 thu được từ phản ứng với HCl là: \[ n_{H_2} = \frac{4,958 \text{ lít}}{22,4 \text{ lít/mol}} = 0,221 \text{ mol} \] **Bước 2: Phân tích phản ứng của Mg và kim loại R với HCl.** Phản ứng của Mg với HCl: \[ Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2 \] Phản ứng của kim loại R với HCl có thể là: \[ R + 2HCl \rightarrow RCl_2 + H_2 \] **Bước 3: Thiết lập hệ phương trình.** Giả sử số mol của Mg là \( n_{Mg} \) và số mol của kim loại R là \( n_{R} \): \[ n_{H_2} = n_{Mg} + n_{R} = 0,221 \] Khối lượng của hỗn hợp X là: \[ m_X = m_{Mg} + m_{R} = 8 \text{ gam} \] Biết rằng khối lượng mol của Mg là 24 gam/mol và khối lượng mol của R (gọi là M) là M gam/mol, ta có: \[ 24n_{Mg} + Mn_{R} = 8 \] **Bước 4: Giải hệ phương trình.** Từ \( n_{H_2} = n_{Mg} + n_{R} \): \[ n_{R} = 0,221 - n_{Mg} \] Thay vào phương trình khối lượng: \[ 24n_{Mg} + M(0,221 - n_{Mg}) = 8 \] \[ 24n_{Mg} + 0,221M - Mn_{Mg} = 8 \] \[ (24 - M)n_{Mg} = 8 - 0,221M \] **Giả sử R là kim loại nhóm II (có thể là Ca, Sr, Ba), thử với Ca: M = 40.** Thay M = 40 vào phương trình: \[ (24 - 40)n_{Mg} = 8 - 0,221 \times 40 \] \[ -16n_{Mg} = 8 - 8,84 \implies -16n_{Mg} = -0,84 \implies n_{Mg} = 0,0525 \] \[ n_{R} = 0,221 - 0,0525 = 0,1685 \] **Tính khối lượng R:** \[ m_{Mg} = 24 \times 0,0525 = 1,26 \text{ gam} \] \[ m_{R} = 8 - 1,26 = 6,74 \text{ gam} \] **Tính M của R:** \[ M = \frac{m_{R}}{n_{R}} = \frac{6,74}{0,1685} \approx 40 \text{ gam/mol} \quad \text{(đúng với Ca)} \] **Kết luận: Kim loại R là Ca.** --- ### Bài 2 **Bước 1: Tính số mol O2 cần thiết.** Theo điều kiện chuẩn: \[ n_{O_2} = \frac{1,7353 \text{ lít}}{22,4 \text{ lít/mol}} = 0,0774 \text{ mol} \] **Bước 2: Sử dụng tỷ lệ số mol CO2 và H2O.** Theo bài ra, tỷ lệ số mol CO2 và H2O là 3:2. Gọi số mol CO2 là \( 3x \) và số mol H2O là \( 2x \): \[ 3x + 2x = 0,0774 \implies 5x = 0,0774 \implies x = 0,01548 \text{ mol} \] Do đó: \[ n_{CO2} = 3x = 0,04644 \text{ mol} \] \[ n_{H2O} = 2x = 0,03096 \text{ mol} \] **Bước 3: Tính lượng C, H, O trong hợp chất A.** Từ số mol CO2 và H2O, ta có: - Số mol C từ CO2: \[ n_C = n_{CO2} = 0,04644 \text{ mol} \Rightarrow m_C = 0,04644 \times 12 = 0,55728 \text{ gam} \] - Số mol H từ H2O: \[ n_H = 2 \times n_{H2O} = 2 \times 0,03096 = 0,06192 \text{ mol} \Rightarrow m_H = 0,06192 \times 1 = 0,06192 \text{ gam} \] **Bước 4: Tính số mol O.** Khối lượng tổng của A là 1,12 gam: \[ m_A = m_C + m_H + m_O \Rightarrow 1,12 = 0,55728 + 0,06192 + m_O \Rightarrow m_O = 1,12 - (0,55728 + 0,06192) = 0,5008 \text{ gam} \] Tính số mol O: \[ n_O = \frac{m_O}{16} = \frac{0,5008}{16} = 0,0313 \text{ mol} \] **Bước 5: Tính tỉ lệ nguyên tố.** Tỷ lệ mol của C, H, O là: \[ C: 0,04644 \quad H: 0,06192 \quad O: 0,0313 \] Chia tất cả cho số mol nhỏ nhất: \[ C: \frac{0,04644}{0,0313} \approx 1.484 \quad H: \frac{0,06192}{0,0313} \approx 1.977 \quad O: \frac{0,0313}{0,0313} \approx 1 \] Tỉ lệ gần nhất là 3:4:2. **Bước 6: Tính công thức phân tử.** Công thức phân tử có thể là \( C_3H_6O_2 \). **Bước 7: Tính tỷ khối của A so với không khí.** Khối lượng phân tử của A: \[ M_A = 3 \times 12 + 6 \times 1 + 2 \times 16 = 36 + 6 + 32 = 74 \] Tỷ khối so với không khí (m trung bình khoảng 29): \[ \text{Tỷ khối} = \frac{M_A}{29} \approx \frac{74}{29} \approx 2.55 \text{ (nhỏ hơn 3)} \] **Kết luận: Công thức phân tử của A là \( C_3H_6O_2 \).**