Câu trả lời này dùng AI, hãy kiểm tra lại trước khi sử dụng
Để giải bài toán này, ta cần phân tích những thông tin đã cho và xác định số mol HNO3 đã phản ứng với hỗn hợp kim loại Mg, Al, Zn.
Bước 1: Tính số mol của từng kim loại)
Hỗn hợp kim loại gồm Mg, Al, Zn có khối lượng 11,32g. Ta dùng phương trình phản ứng để xác định số mol của từng kim loại khi chúng phản ứng với HNO3.
Cho các phản ứng xảy ra:
1. Mg + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + H2↑
2. 2Al + 6HNO3 → 2Al(NO3)3 + 3H2↑
3. Zn + 2HNO3 → Zn(NO3)2 + H2↑
Ta có một hệ phương trình dựa trên tổng khối lượng và số mol của từng kim loại.
Gọi số mol của Mg, Al, Zn lần lượt là n_Mg, n_Al, n_Zn.
Tổng khối lượng:
```
M_Mg n_Mg + M_Al n_Al + M_Zn * n_Zn = 11,32g
```
Với M là khối lượng mol của Mg (24,3 g/mol), Al (27 g/mol), Zn (65,4 g/mol).
Bước 2: Tính tổng số mol muối sinh ra
Khi hòa tan tất cả các kim loại vào HCl, ta có 38,3g muối (các muối clorua).
Khối lượng muối :
```
= m_MgCl2 + m_AlCl3 + m_ZnCl2
```
Dễ dàng tính toán số mol của các muối từ khối lượng:
1. MgCl2: m = n_Mg M_MgCl2 = n_Mg (24 + 235,5) = n_Mg 95,5g/mol
2. AlCl3: m = n_Al M_AlCl3 = n_Al (27 + 335,5) = n_Al 137,5g/mol
3. ZnCl2: m = n_Zn M_ZnCl2 = n_Zn (65 + 235,5) = n_Zn 136g/mol
Ta có thể lập hệ phương trình từ khối lượng muối và khối lượng của từng loại muối.
Bước 3: Tính toán khí thoát ra
Khí Z được sinh ra trong phản ứng giữa HNO3 và kim loại là H2, với 1,9832 lít khí ở điều kiện tiêu chuẩn (đkc). Từ thể tích khí, sử dụng công thức:
```
n = V / 22,4 L/mol
```
Tính toán số mol tương ứng của khí thoát ra.
Bước 4: Tính số mol HNO3 phản ứng
Sau khi xác định số mol khí, ta quay lại sử dụng các phương trình phản ứng hóa học để biết được số mol HNO3 đã sử dụng cho từng kim loại trong hỗn hợp. Tính toán này cần sự kết hợp với các hệ phương trình liên quan đến khối lượng và số mol trước đó.
Cuối cùng, cộng số mol HNO3 đã tiêu thụ cho Mg, Al, Zn sẽ cho ra tổng số mol HNO3 phản ứng.
Kết quả số mol HNO3 sẽ được tìm ra thông qua phương pháp tính toán, và cuối cùng, bạn có thể so sánh với số mol nguyên tử của các kim loại, số mol muối và thể tích khí sao cho mọi thứ thống nhất với nhau.
Vì vậy, câu hỏi này yêu cầu sự kết hợp của nhiều dạng số học và quy tắc hóa học, nhưng phương pháp chính là tổng hợp kiến thức hoá học và tính toán để có được số mol HNO3 đã phản ứng với từng kim loại trong hỗn hợp.