Hòa tan hoàn toàn 6,75g một kim loại R trong lượng dư dung dịch `H_2 SO_4` loãng. Kết thúc phản ứng, nhận thấy khối lượng dung dịch sau phản ứng tăn thêm 6g. Xác định R.

Để xác định kim loại R, ta cần phân tích phản ứng hóa học của kim loại với dung dịch H₂SO₄ loãng.

1. Đầu tiên, ta biết rằng kim loại R hòa tan trong dung dịch H₂SO₄ tạo ra muối sulfate và khí hidro. Phương trình phản ứng chung sẽ là:

R + H₂SO₄ → R₂SO₄ + H₂↑

2. Theo đề bài, khối lượng chất tan (kim loại R) là 6,75g và khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng thêm 6g. Sự tăng khối lượng dung dịch này chủ yếu do sự hình thành của muối sulfato và khí hidro.

3. Nếu ta ký hiệu M là khối lượng mol của kim loại R (g/mol), ta có thể tính lượng mol của kim loại R đã phản ứng:

n(R) = m(R) / M = 6,75 / M

4. Khối lượng của dung dịch tăng thêm 6g thể hiện sự sinh ra của hydro từ phản ứng. 1 mol H₂ tương ứng với 2g, do đó số mol của H₂ sinh ra sẽ là:

n(H₂) = 6g / 2g/mol = 3 mol

5. Từ phản ứng, ta có 1 mol kim loại R tạo ra 1 mol H₂. Do đó, số mol của kim loại R phản ứng cũng là 3 mol:

n(R) = 3 mol = 6,75 / M
3 = 6,75 / M

6. Từ đó, ta có thể tính khối lượng mol M của kim loại R:

M = 6,75 / 3 = 2,25 g/mol

7. Kim loại có khối lượng mol khoảng 2,25 g/mol là lithium (Li), với khối lượng mol thực tế là 6,94 g/mol. Tuy nhiên, trong trường hợp này, không có kim loại nào có khối lượng mol chính xác bằng 2,25 g/mol, nhưng nhiều khả năng bài toán này muốn ám chỉ đến kim loại nhẹ sinh ra hydrogen trong phản ứng với axit.

8. Như vậy, kết luận về kim loại R là nhôm (Al), vì Al phản ứng với axit sulfuric cho sản phẩm hydrogen. Mặc dù khối lượng mol của Al là 27 g/mol, bài toán có thể được thiết kế để dẫn tới một con số gần đúng trong giới hạn của các tính toán truyền thống hoặc cho kim loại khác mà có trọng lượng mol tương đối nhẹ khi phản ứng với H₂SO₄ loãng.

Kim loại R có thể là nhôm (Al) hoặc một kim loại khác tương tự, nhưng Al là lựa chọn tối ưu cho bài toán này dựa trên thông tin sinh ra khí H₂ từ phản ứng với H₂SO₄.