Để giải quyết bài toán này, ta cần sử dụng các phương trình phản ứng hóa học và áp suất khí quyển để tính toán.
Gọi M là kim loại trong bình. Với số mol O2 là 0,6 mol, ta có số mol kim loại M cần tính là 0,6 mol.
Biểu diễn phương trình phản ứng giữa kim loại M và O2:
2M + O2 → 2MO
Theo đề bài, áp suất trong bình sau khi nung chỉ còn bằng 75% so với ban đầu. Áp suất ban đầu của O2 là 100% và áp suất sau khi nung là 75%, tức là mất đi 25% áp suất ban đầu. Với giả định rằng O2 được coi là chất khí lý tưởng, ta có:
(PMO) sau = 75% (PMO) ban đầu
(PMO) sau = 0,75 (PMO) ban đầu
Áp suất của MO sau phản ứng bằng áp suất của O2 ban đầu. Theo định luật Avogadro, áp suất tỷ lệ thuận với số mol, vậy ta có:
0,75 (PMO) ban đầu = 0,6 mol O2 (PO2) ban đầu
Với PO2 = 1 atm (vì là áp suất khí quyển), ta có:
0,75 (PMO) ban đầu = 0,6 atm
Từ đó, ta tính được áp suất của MO ban đầu:
(PMO) ban đầu = (0,6 atm) / 0,75 = 0,8 atm
Áp suất của MO ban đầu chính là áp suất khí quyển. Vậy MO là kim loại Mg (Magiê) vì áp suất ban đầu bằng áp suất khí quyển.
Vậy đáp án là D. Mg.