Chào các em, thầy sẽ hướng dẫn các em giải chi tiết bài tập này. Đây là một dạng bài rất cơ bản và quan trọng về tính chất của kim loại tác dụng với acid, các em cần nắm vững nhé.

Chúng ta sẽ giải bài toán theo các bước sau đây:

Bước 1: Phân tích hiện tượng và viết phương trình hóa học

Khi cho hỗn hợp gồm Sắt (Fe) và Đồng (Cu) vào dung dịch H₂SO₄ loãng, chúng ta cần xét xem kim loại nào sẽ phản ứng.

Dựa vào dãy hoạt động hóa học của kim loại mà chúng ta đã học, những kim loại đứng trước Hiđro (H) mới có khả năng phản ứng với các dung dịch acid như H₂SO₄ loãng để giải phóng khí H₂. Kim loại đứng sau Hiđro thì không phản ứng.

Trong dãy hoạt động hóa học: … Fe … H … Cu …

Ta thấy:

• Sắt (Fe) đứng trước Hiđro (H) nên Fe sẽ tác dụng với H₂SO₄ loãng.
• Đồng (Cu) đứng sau Hiđro (H) nên Cu không tác dụng với H₂SO₄ loãng.

Như vậy, chỉ có Sắt (Fe) phản ứng. Khí thu được chính là khí Hiđro (H₂), và chất rắn không tan còn lại sau phản ứng chính là Đồng (Cu).

Phương trình hóa học xảy ra như sau:
Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑

Chất rắn không tan là Cu. Vậy giá trị m chính là khối lượng của Cu trong hỗn hợp ban đầu.

Bước 2: Tính toán các đại lượng theo phương trình hóa học

Theo đề bài, ta thu được 2,24 lít khí ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc). Khí này là H₂.
Ta tính số mol của khí H₂:
\[ n_{H_2} = \frac{V_{H_2}}{22,4} = \frac{2,24}{22,4} = 0,1 \text{ (mol)} \]
Dựa vào phương trình hóa học:
Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂
Tỉ lệ mol: 1 mol                           1 mol

Từ phương trình, ta thấy tỉ lệ số mol giữa Fe và H₂ là 1:1.
\[ n_{Fe} = n_{H_2} \]
Suy ra số mol Sắt đã phản ứng là:
\[ n_{Fe} = 0,1 \text{ (mol)} \]
Bây giờ, chúng ta tính khối lượng của Sắt đã phản ứng. Các em nhớ lại công thức \( m = n \times M \). Với khối lượng mol của Sắt (Fe) là 56 g/mol.
\[ m_{Fe} = n_{Fe} \times M_{Fe} = 0,1 \times 56 = 5,6 \text{ (g)} \]
Bước 3: Tìm giá trị m

Khối lượng của hỗn hợp ban đầu là 10g, bao gồm Fe và Cu.
\[ m_{hỗn hợp} = m_{Fe} + m_{Cu} \]
Chúng ta đã tính được khối lượng của Fe là 5,6g. Vậy, khối lượng của Cu trong hỗn hợp, cũng chính là khối lượng chất rắn không tan m, được tính như sau:
\[ m = m_{Cu} = m_{hỗn hợp} – m_{Fe} \]
\[ m = 10 – 5,6 = 4,4 \text{ (g)} \]

Kết luận:
Vậy, các phương trình hóa học xảy ra là:
Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

Và giá trị của m (khối lượng chất rắn không tan) là 4,4 gam.

Các em hãy xem lại từng bước giải, nếu có chỗ nào chưa hiểu rõ thì đừng ngần ngại hỏi thầy nhé. Chúc các em học tốt