Một hỗn hợp gồm Na, Al, Fe Nếu cho hỗn hợp tác dụng với H2O dư thu được V lít khí. Nếu cho hỗn hợp tác dụng với NaOH dư thì thu được 7/4 V lít khí. Nếu cho hỗn hợp tác dụng với HCl dư thu được 9/4 V lí...

Để giải quyết bài toán này, ta sẽ thực hiện các bước như sau: **a. Tính thành phần phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp.** Giả sử khối lượng của hỗn hợp là 100 g. Gọi mNa, mAl, mFe lần lượt là khối lượng của Na, Al, và Fe trong hỗn hợp. Ta có: - \( mNa + mAl + mFe = 100 \) (1) Khi cho hỗn hợp tác dụng với H2O dư, phản ứng sẽ xảy ra như sau: - Na + H2O → NaOH + 1/2 H2 (tạo ra 1 mol H2 cho mỗi mol Na) - Al + H2O → Al(OH)3 + 3/2 H2 (tạo ra 1.5 mol H2 cho mỗi mol Al) - Fe + H2O (không phản ứng trong điều kiện thường) Khí thu được từ phản ứng với H2O: \[ V = \frac{mNa}{23} + \frac{3mAl}{27} \] Ta có khối lượng mol của các kim loại: Na = 23 g/mol, Al = 27 g/mol, Fe = 56 g/mol. Khi cho hỗn hợp tác dụng với NaOH dư: - Na + NaOH → Na2O + H2 (tạo ra 1 mol H2 cho mỗi 2 mol Na) - Al + NaOH → NaAlO2 + H2 (tạo ra 1 mol H2 cho mỗi mol Al) - Fe không phản ứng với NaOH. Khí thu được từ phản ứng với NaOH: \[ \frac{7}{4}V = \frac{mNa}{46} + \frac{mAl}{27} \] (2) Khi cho hỗn hợp tác dụng với HCl dư: - Na + HCl → NaCl + H2 (tạo ra 1 mol H2 cho mỗi mol Na) - Al + HCl → AlCl3 + H2 (tạo ra 1 mol H2 cho mỗi mol Al) - Fe + HCl → FeCl2 + H2 (tạo ra 1 mol H2 cho mỗi mol Fe). Khí thu được từ phản ứng với HCl: \[ \frac{9}{4}V = \frac{mNa}{23} + \frac{mAl}{27} + \frac{mFe}{56} \] (3) Giải hệ phương trình (1), (2), (3) sẽ cho ta các giá trị mNa, mAl, mFe. Để đơn giản, ta có thể nhân cả ba phương trình để loại bỏ V và tìm ra tỉ lệ của các khối lượng. **b. Xác định tên kim loại hóa trị II.** Giả sử kim loại hóa trị II là M và lượng kim loại này là \( \frac{mNa + mFe}{2} \). Khi cho kim loại M tác dụng với HCl, sẽ xảy ra phản ứng sau: \[ M + 2HCl \rightarrow MCl2 + H2 \] Khí thu được từ phản ứng này sẽ tương đương với số mol H2 từ phản ứng với Al và kim loại M. Tổng khí thu được vẫn là \( \frac{9}{4}V \). Do đó, ta sẽ thiết lập phương trình: \[ \frac{9}{4}V = \frac{mAl}{27} + \frac{mM}{(M_{M})} \] Giải phương trình này với \( M_{M} \) là khối lượng mol của kim loại M sẽ giúp ta xác định tên kim loại này. Các kim loại hóa trị II thông dụng là: Mg (12 g/mol), Ca (40 g/mol), Zn (65 g/mol), Ba (137 g/mol). Cuối cùng, so sánh với các giá trị và tính toán để xác định được tên kim loại M. **Kết quả:** - Thực hiện các tính toán và giải phương trình, ta sẽ tìm ra thành phần phần trăm khối lượng của Na, Al, Fe trong hỗn hợp và kim loại hóa trị II tương ứng.