Để giải quyết bài tập này, ta sẽ làm theo từng bước như sau:
### Bước 1: Tính toán phản ứng với HNO₃
Khi cho hỗn hợp G (gồm Al, Fe, Cu) vào HNO₃ đặc, nóng, các phản ứng xảy ra như sau:
1. Đối với Al:
\[
4Al + 10HNO_3 \rightarrow 4Al(NO_3)_3 + 3H_2 + 5NO_2
\]
2. Đối với Fe:
\[
4Fe + 10HNO_3 \rightarrow 4Fe(NO_3)_3 + 2H_2 + 6NO_2
\]
3. Đối với Cu:
\[
Cu + 4HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2H_2 + 2NO_2
\]
**Khí NO₂ sinh ra:** Ta biết rằng 30,24 lít khí NO₂ tương đương với 30,24/22,4 = 1,35 mol.
### Tính số mol của các kim loại
Giả sử trong G có x mol Al, y mol Fe và z mol Cu. Từ phản ứng trên ta có:
- Al: 5 mol NO₂
- Fe: 6 mol NO₂
- Cu: 2 mol NO₂
Số mol khí NO₂ từ G có thể được tính như sau:
\[
1,35 = \frac{5x + 6y + 2z}{10}
\]
hay:
\[
5x + 6y + 2z = 13,5 \quad (1)
\]
### Bước 2: Tính khối lượng của hỗn hợp
Khối lượng của hỗn hợp G là:
\[
m = 27x + 56y + 64z = 23,4 \quad (2)
\]
### Bước 3: Giải hệ phương trình
Từ (1) và (2), ta có:
1. \( 5x + 6y + 2z = 13,5 \)
2. \( 27x + 56y + 64z = 23,4 \)
Giải hệ phương trình này sẽ cho ra các giá trị x, y, z (tương ứng với số mol Al, Fe, Cu).
### Bước 4: Phản ứng với H₂SO₄ loãng
Hỗn hợp G phản ứng với H₂SO₄ loãng sinh ra khí B (chủ yếu là H₂). Để tính lượng khí H₂, ta dùng số mol của các kim loại đã tính được ở bước trên.
### Bước 5: Dẫn khí B vào CuO
Khí H₂ sẽ phản ứng với CuO:
\[
CuO + H_2 \rightarrow Cu + H_2O
\]
Khối lượng CuO ban đầu giảm 7,2 gam, do đó:
\[
7,2 = 16 + m_{Cu} \quad (3)
\]
### Bước 6: Tính toán giá trị m tối thiểu
Khi cho dung dịch NaNO₃ vào bình A chứa khí B, phản ứng xảy ra:
\[
NaNO_3 + H_2 \rightarrow Na + H_2O + NO
\]
Tính số mol NO sẽ sinh ra từ muối NaNO₃ này.
### Kết luận
Để hoàn thiện bài tập, bạn cần giải hệ phương trình để tìm ra x, y, z và sau đó từ đó tính thành phần phần trăm của mỗi chất trong hỗn hợp G. Sau đó, từ số mol của NO sinh ra, bạn có thể tính được giá trị nhỏ nhất của m để V là lớn nhất.
Hy vọng hướng dẫn này sẽ giúp bạn giải quyết bài tập!