Bài 26. Trên hai đĩa cân để hai cốc đựng dung dịch axit clohidric và axit sunfuric, cân ở vị trí thăng bằng.
– Cho vào cốc đựng dung dịch axit clohidric 25 gam canxi cacbonat (CaCO3).
– Cho vào cốc đựng dung dịch axt sunfuric a gam nhôm.
Sau khi phản ứng kết thúc, cân vẫn ở vị trí thăng bằng.
Tính a, biết có các phản ứng xảy ra:
CaCO3 + 2HCl →CaCl2 + H2O + CO2
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2
Đáp án:
$a = 15,75(gam)$
Giải thích các bước giải:
Gọi $m_{\text{dd HCl}} = m_{\text{dd H2SO4}} = m(gam)$
Thí nghiệm 1 :
$n_{CaCO_3} = \frac{25}{100} = 0,25(mol)$
$CaCO_3 + 2HCl → CaCl_2 + CO_2 + H_2O$
có : $n_{CO_2} = n_{CaCO_3} =0,25(mol)$
Sau phản ứng,
$m_{\text{dung dịch}} = m_{CaCO_3} + m_{\text{dd HCl}} – m_{CO_2}$
$= 25 + m – 0,25.44 = m +14(gam)$
Thí nghiệm 2 :
$n_{Al} = \frac{a}{27}(mol)$
$2Al + 3H_2SO_4 → Al_2(SO_4)_3 + 3H_2$
có : $n_{H_2} = \frac{3}{2}n_{Al} = \frac{a}{18}(mol)$
Sau phản ứng,
$m_{\text{dung dịch}} = m_{Al} + m_{\text{dd H2SO4}} – m_{H_2}$
$= a + m – \frac{a}{18}.2 = \frac{8}{9}a + m(gam) $
Sau phản ứng kết thúc , hai cân ở vị trí cân bằng. Do đó :
$\frac{8}{9}a + m = m + 14$
$⇒ a = 15,75(gam)$
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
cốc 1
ta có: nCaCO3 = 25/100 = 0,25(mol)
PTHH: CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O
0,25 -> 0,25 ->0,25 / mol
Độ tăng khối lượng ở côc 1 là :
mCaCO3 – mCO2 = 25 – 0,25 . 44 = 14(g)
cốc 2
Đặt nAl = a (mol)
PTHH: 2Al + 3H2SO4 -> AL2(SO4)3 + 3H2
a -> 1,5a /mol
Độ tăng khối lượng ở cốc 2 là:
mAl – mH2 = 27a – 1,5a . 2 = 24a(g)
Để cân vẫn ở vị trí thăng bằng thì độ tăng khối lượng ở cốc 1 phải bằng độ tăng khối lượng ở cốc 2
=> 24a = 14
=> a = 0,583
=> mAl = 0,583 . 27 = 15,741(g)