Hoà tan 14,6 gam hỗn hợp X gồm Al và Sn bằng dung dịch HCL (dư), thu được 6,1975 lít khí H2 (ở đktc). Tính thể tích khí oxi (ở đktc) cần dùng để phản ứng hoàn toàn với hỗn hợp X

Để giải bài toán này, trước tiên ta cần hiểu rằng khi cho hỗn hợp X gồm Al và Sn phản ứng với HCl, các kim loại này sẽ tác dụng với axit HCl sinh ra khí H2. Ta cũng sẽ sử dụng thông tin về thể tích khí H2 được sinh ra để tính số mol của H2, từ đó tính toán số mol của Al và Sn trong hỗn hợp.

1. Tính số mol H2:
Thể tích khí H2 được sinh ra là 6,1975 lít. Ở điều kiện tiêu chuẩn, 1 mol khí chiếm khoảng 22,4 lít. Do đó, số mol H2 được tính theo công thức:
n(H2) = V(H2) / 22,4 = 6,1975 lít / 22,4 lít/mol ≈ 0,276 mol.

2. Ghi lại các phản ứng:
Kim loại nhôm (Al) và thiếc (Sn) phản ứng với HCl như sau:
- Đối với Al:
2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2
Suy ra: 2 mol Al sinh ra 3 mol H2.
- Đối với Sn:
Sn + 2 HCl → SnCl2 + H2
Suy ra: 1 mol Sn sinh ra 1 mol H2.

3. Giả sử:
Giả sử hỗn hợp X chứa x mol Al và y mol Sn. Từ các phản ứng, ta có:
- Số mol H2 sinh ra từ Al: (3/2)x mol.
- Số mol H2 sinh ra từ Sn: y mol.
Từ đó, ta sẽ thiết lập phương trình:
(3/2)x + y = n(H2) = 0,276 mol.

4. Tính khối lượng:
Khối lượng của hỗn hợp X là:
m(X) = x M(Al) + y M(Sn) = x 27 + y 118,7 = 14,6 gam.
Từ đó, ta có phương trình thứ hai.

5. Giải hệ phương trình:
Giải hệ 2 phương trình:
1. (3/2)x + y = 0,276
2. 27x + 118,7y = 14,6

Từ phương trình 1, ta có y = 0,276 - (3/2)x. Thay vào phương trình 2:
27x + 118,7(0,276 - (3/2)x) = 14,6

Tính toán sẽ cho ra giá trị của x và y.

6. Tính thể tích khí O2 cần dùng:
Để tính thể tích khí O2 cần dùng phản ứng với hỗn hợp X, ta sử dụng phản ứng với O2 xảy ra như sau:
- Đối với Al:
4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3
- Đối với Sn:
2 Sn + O2 → 2 SnO.

Từ đó có mối quan hệ cho O2 theo số mol của Al và Sn:
- 2 mol Al cần 3 mol O2.
- 1 mol Sn cần 0,5 mol O2.

Tính số mol O2 cần thiết tương ứng với số mol Al và Sn đã tìm được, sau đó sử dụng công thức V(O2) = n(O2) * 22,4 để tính thể tích khí O2 cần dùng.

Cuối cùng, bạn sẽ có thể xác định thể tích O2 cần thiết để phản ứng hoàn toàn với hỗn hợp X.