a) Phương trình phản ứng:

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

Fe + H2SO4loãng → FeSO4 + H2

2Al+ 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2

b) Giả sử cho cùng một khối lượng là a g kim loại kẽm sắt và nhôm

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2     (1)

Fe + H2SO4loãng → FeSO4 + H2     (2)

2Al+ 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2     (3)

Ta có 

Theo pt nH2 (1) = nZn =  mol

nH2 (2) = nFe =  mol

Như vậy ta nhận thấy  ⇒ nH2 (3) > nH2 (2) > nH2 (1)

Như vậy cho cùng một lượng kim loại tác dụng với axit H2SO4 loãng dư thì nhôm cho nhiều khí hidro hơn, sau đó đến sắt và ít nhất là kẽm

c) Nếu thu được cùng một lượng khí hidro thì khối lượng kim loại ít nhất là nhôm, sau đó đến sắt, cuối cùng là kẽm.

a)

$Zn + H_2SO_4 \to ZnSO_4 + H_2(1)$
$2Al + 3H_2SO_4 \to Al_2(SO_4)_3 + 3H_2(2)$
$Fe + H_2SO_4 \to FeSO_4 + H_2(3)$

b)

Coi m Zn = m Al = m Fe = 100(gam)

\(n_{H_2(1)} = n_{Zn} = \dfrac{100}{65}(mol)\\ n_{H_2(2)} = \dfrac{3}{2}n_{Al} = \dfrac{3}{2}.\dfrac{100}{27} = \dfrac{100}{18}(mol)\\ n_{H_2(3)} = n_{Fe} = \dfrac{100}{56}(mol)\\\)

Ta thấy : 

\(n_{H_2(1)} < n_{H_2(3)} < n_{H_2(2)}\) nên dùng kim loại Al cho được nhiều khí hidro nhất.

c) Coi $n_{H_2} = 1(mol)$
n Zn = n H2 = 1(mol) => m Zn = 1.65 = 65(gam)

n Al = 3/2 n H2 = 1,5(mol) => m Al = 1,5.27 = 40,5(gam)

n Fe = n H2 = 1(mol) => m Fe = 1.56 = 56(gam)

Vậy cùng một thể tích hidro thì Al có khối lượng nhỏ nhất

a, PT: \(Zn+H_2SO_4\rightarrow ZnSO_4+H_2\) (1)

\(2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\) (2)

\(Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2\) (3)

b, Giả sử: m_Zn = m_Al = m_Fe = a (g)

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n_{Zn}=\dfrac{a}{65}\left(mol\right)\\n_{Al}=\dfrac{a}{27}\left(mol\right)\\n_{Fe}=\dfrac{a}{56}\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

Theo PT: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{H_2\left(1\right)}=n_{Zn}=\dfrac{a}{65}\left(mol\right)\\n_{H_2\left(2\right)}=\dfrac{3}{2}n_{Al}=\dfrac{a}{18}\left(mol\right)\\n_{H_2\left(3\right)}=n_{Fe}=\dfrac{a}{56}\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

⇒ Al cho nhiều khí H₂ nhất.

c, Giả sử: n_H2 (1) = n_H2 (2) = n_{H2 (3)} = b (mol)

Theo PT: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Zn}=n_{H_2\left(1\right)}=b\left(mol\right)\\n_{Al}=\dfrac{2}{3}n_{H_2\left(2\right)}=\dfrac{2}{3}b\left(mol\right)\\n_{Fe}=n_{H_2\left(3\right)}=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{Zn}=65b\left(g\right)\\m_{Al}=\dfrac{2}{3}b.27=18b\left(g\right)\\m_{Fe}=56b\left(g\right)\end{matrix}\right.\)

⇒ Khối lượng Al pư là nhỏ nhất.

Tham Khảo :

a) PTHH:

\(\begin{array}{l} \mathrm{Zn}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} \rightarrow \mathrm{ZnSO}_{4}+\mathrm{H}_{2} \\ \mathrm{Fe}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4 \text { loãng }} \rightarrow \mathrm{FeSO}_{4}+\mathrm{H}_{2} \\ 2 \mathrm{Al}+3 \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} \rightarrow \mathrm{Al}_{2}\left(\mathrm{SO}_{4}\right)_{3}+3 \mathrm{H}_{2} \end{array}\)

b) Giả sử một khối lượng là \(\text{a (g)}\) kim loại kẽm sắt và nhôm cho cùng:

\(\begin{array}{l} \mathrm{Zn}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} \rightarrow \mathrm{ZnSO}_{4}+\mathrm{H}_{2}\\ \mathrm{Fe}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4 \text { loãng }} \rightarrow \mathrm{FeSO}_{4}+\mathrm{H}_{2}\\ 2 \mathrm{Al}+3 \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} \rightarrow \mathrm{Al}_{2}\left(\mathrm{SO}_{4)_{3}}+3 \mathrm{H}_{2}\right.\\ \text { Ta có } \mathrm{n}_{\mathrm{Fe}}=\frac{\mathrm{a}}{56} ; \mathrm{n}_{\mathrm{Zn}}=\frac{\mathrm{a}}{65} ; \mathrm{n}_{\mathrm{Al}}=\frac{\mathrm{a}}{27}\\ \text { Theo } \mathrm{pt} \mathrm{n}_{\mathrm{H}_{2}}(1)=\mathrm{n}_{\mathrm{Zn}}=\frac{\mathrm{a}}{65} \mathrm{~mol}\\ \mathrm{n}_{\mathrm{H}_{2}(2)}=\mathrm{n}_{\mathrm{Fe}}=\frac{\mathrm{a}}{56} \mathrm{~mol} \end{array}\)\(\begin{array}{l} \mathrm{n}_{\mathrm{H}_{2}(3)}=\frac{3}{2} \cdot \mathrm{n}_{\mathrm{A} 1}=\frac{3}{2} \cdot \frac{\mathrm{a}}{27}=\frac{\mathrm{a}}{18} \mathrm{~mol}\\ \text { Như vậy ta nhận thấy } \frac{a}{18}>\frac{a}{56}>\frac{a}{65} \Rightarrow \mathrm{n}_{H_{2}}(3)>\mathrm{n}_{\mathrm{H}_{2}}(2)>\mathrm{n}_{\mathrm{H}_{2}}(1) \end{array}\)

Vậy cho cùng một lượng kim loại tác dụng với axit H2SO4 loãng dư thì nhôm cho nhiều khí hidro hơn, sau đó đến sắt và ít nhất là kẽm

c) Nếu thu được cùng một lượng khí hidro thì khối lượng kim loại ít nhất là nhôm, sau đó đến sắt, cuối cùng là kẽm.

a)

\(Zn+H2SO4\rightarrow ZnSO4+H2\)

\(2Al+3H2SO4\rightarrow Al2\left(SO4\right)3+3H2\)

\(Fe+H2SO4\rightarrow FeSO4+H2\)

b) giải sử khối KL cùng là \(m\left(g\right)\)

\(\Rightarrow n_{Zn}=\frac{m}{65}\Rightarrow n_{H_2}=\frac{m}{65}\)

\(\Rightarrow n_{Al}=\frac{m}{27}\Rightarrow n_{H_2}=1,5.\frac{m}{27}\)

\(\Rightarrow n_{Fe}=\frac{m}{56}\Rightarrow n_{H_2}=\frac{m}{56}\)

\(\Rightarrow Al\)

c) Giả sử : \(n_{H_2}=0,15mol\)

\(\Rightarrow n_{Zn}=0,15mol\Rightarrow m=9,75g\)

\(\Rightarrow n_{Al}=0,1mol\Rightarrow m=2,7g\)

\(\Rightarrow n_{Fe}=0,15mol\Rightarrow m=8,4g\)

\(\Rightarrow Al\)

Gọi x là số mol \(H_2\) thu được

\(Mg+2HCl\rightarrow MgCl_2+H_2\)

 x <----------------------------- x

\(2Al+6HCl\rightarrow2AlCl_3+3H_2\)

\(\dfrac{2}{3}x\) <---------------------------- x

\(Zn+2HCl\rightarrow ZnCl_2+H_2\)

x <----------------------------- x

có:

\(m_{Mg}=24x\) (g)

\(m_{Al}=27.\dfrac{2}{3}x=18x\) (g)

\(m_{Zn}=65x\left(g\right)\)

Vì 18x < 24x< 65x

=> Al là kim loại cần số gam ít nhất.

☕T.Lam

\(pthh:Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2\Rightarrow n_{H_2}=n_{Fe}=1\left(mol\right)\\ 2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\Rightarrow n_{H_2}=\dfrac{3}{2}n_{Al}=1,5\left(mol\right)\\ Zn+H_2SO_4\rightarrow ZnSO_4+H_2\Rightarrow n_{H_2}=n_{Zn}=1\left(mol\right)\) 
→Al cho nhiều Hidro hơn 

\(Zn+H_2SO_4\rightarrow ZnSO_4+H_2\uparrow\)

\(2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\uparrow\)

b) Nếu muốn thu được một lượng khí H2 bằng nhau thì cần số mol kim loại 2 PT bằng nhau . Ở PT 2 , 2 mol Al thu đc 3 mol H2 -> 1 mol Al thu được  1,5 khí H2 

Vậy số g để Nhôm ở PT 2 pư thu đc 1 mol H2 là : 

1,5.27=40,5(g) 

Số g Zn để PT 2 pư thu đc 1 mol khí H2 là : 

1.65=65(g) 

=> Khối lượng kim loại Al dùng cho pư là nhỏ nhất 

\(n_{Al}=\dfrac{a}{27}\left(mol\right)\\ n_{Fe}=\dfrac{a}{56}\left(mol\right)\\ n_{Na}=\dfrac{a}{23}\left(mol\right)\\ pthh:Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\uparrow\) 
           \(\dfrac{a}{56}\)                                 \(\dfrac{a}{56}\) 
\(pthh:2Al+6HCl\rightarrow2AlCl_3+3H_2\uparrow\) (2)
           \(\dfrac{a}{27}\)                                      \(\dfrac{a}{18}\) 
\(pthh:Na+HCl\rightarrow NaCl+\dfrac{1}{2}H_2\uparrow\) (3)
          \(\dfrac{a}{23}\)                                    \(\dfrac{a}{46}\)
nhận xét : pt (2) cho nhiều H₂ nhất 

gọi số mol của 3 chất = nhau là a (mol) (a>0) 
\(pthh:Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\) (1)
          a                                       a 
\(pthh:2Al+6HCl\rightarrow2AlCl_3+3H_2\) (2)
          a                                       \(\dfrac{3}{2}a\)
\(pthh:Na+HCl\rightarrow NaCl+\dfrac{1}{2}H_2\) (3) 
           a                                      \(\dfrac{1}{2}a\)
nhận xét : phản ứng (2) cho nhiều V_H2 nhiều nhất