Bài 1: Đặt cốc A đựng dung dịch HCl và cốc B đựng dung dịch H2SO4 loãng vào 2 đĩa cân sao cho cân ở vị trí cân bằng. Sau đó làm thí nghiệm như sau:
– Cho 11,2g Fe vào cốc đựng dung dịch HCl.
– Cho m gam Al vào cốc đựng dung dịch H2SO4.
Khi cả Fe và Al đều tan hoàn toàn thấy cân ở vị trí thăng bằng. Tính m?
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Theo bài ra ta có:
nFe =`\frac{11,2}{56}=0,2\ mol`
nAl =`\frac{m}{27}`
Xét thí nghiệm 1, ta có phương trình phản ứng:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
0,2 0,4 0,2 0,2 (Mol)
Dung dịch sau phản ứng có chứa: FeCl2 – 0,2 mol và có thể có axit dư
Xét thí nghiệm 2, ta có phương trình phản ứng:
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2
m/27 m/54 3m/54 (Mol)
Dung dịch sau phản ứng có chứa: Al2(SO4)3 hoặc có thể có axit còn dư
Vì sau khi phản ứng cái kim đồng hồ cân nặng vẫn ở vị trí cân bằng nên ta có thể suy luận như sau:
Khối lượng kim loại Nhôm khi cho vào cốc A trừ đi khối lượng đã mất đi là khí Hidro ở cốc A phải bằng Khối lượng kim loại Nhôm cho vào cốc B trừ đi lượng khí Hidro thoát ra ở cốc B
Vậy ta có phương trình cân bằng khối lượng của 2 cốc như sau:
Cốc A{mFe – mH2} = Cốc B{mAl – mH2}
11.2 – 0.2×2 = m – 6m/54
`48m = 583,2`
`m = 12,15\ (g)`
Các bước giải:
Ta có: nFe= 11,2 ÷ 56= 0,2 (mol)
Vì khối lượng HCl và H2So4 ban đầu bằng nhau nên: mH2SO4 = mHCl
PTHH: Fe + 2HCL → FeCl2 + H2
0,2 0,2 (mol)
m Dung dịch sau phản ứng: Δ= 11,2 + mHCl – 0,2×2=10,8+ mHCl (1)
2Al + 3H2So4 → Al2(So4)3 + 3H2
m/27 m/18 (mol)
m Dung dịch sau phản ứng: Δ= m+ mH2SO4 – m/18×2= 8m/9 + mH2So4 (2)
Vì sau phản ứng cân ở vị trí cân bằng nên:
(1)= (2) ⇒ 10,8+ mHCl=8m/9 + mH2So4
mà mH2SO4 = mHCl
⇒ 10,8 = 8m/9
⇒m = 12,15 (g)