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 2,24gam Fe vào cốc A
Cho m gam Al vào cốc B
Khi cả Fe và Al tan hoàn toàn thì thấy cân vẫn ở vị trí thăng bằng. Tính m Al?
Cốc A:
$n_{Fe}=\dfrac{2,24}{56}=0,04(mol)$
$Fe+2HCl\to FeCl_2+H_2$
$\Rightarrow n_{H_2}=0,04(mol)$
$\Delta m_A=m_{Fe}-m_{H_2}=2,24-0,04.2=2,16g$
Sau phản ứng, cân thăng bằng nên $\Delta m_B=\Delta m_A$
Cốc B:
Gọi x là số mol Al.
$2Al+3H_2SO_4\to Al_2(SO_4)_3+3H_2$
$\Rightarrow n_{H_2}=1,5x$
Ta có: $27x-2.1,5x=2,16$
$\Leftrightarrow x=0,09(mol)$
$\Rightarrow m_{Al}=27x=2,43g$
Đáp án:
\(\begin{array}{l} m_{Al}=2,43\ g.\end{array}\)
Giải thích các bước giải:
\(\begin{array}{l} PTHH:Fe+2HCl\to FeCl_2+H_2↑\ (1)\\ 2Al+3H_2SO_4\to Al_2(SO_4)_3+3H_2↑\ (2)\\ n_{Fe}=\dfrac{2,24}{56}=0,04\ mol.\\ Theo\ pt\ (1):\ n_{H_2}=n_{Fe}=0,04\ mol.\\ \Rightarrow m_{H_2}=0,04\times 2=0,08\ g.\\ \Rightarrow m_{\text{dd tăng (cốc A)}}=m_{Fe}-m_{H_2}=2,24-0,08=2,16\ g.\\ n_{Al}=\dfrac{m}{27}\ mol.\\ Theo\ pt\ (2):\ n_{H_2}=\dfrac{3}{2}n_{Al}=\dfrac{m}{18}\ mol.\\ \Rightarrow m_{\text{dd tăng (cốc B)}}=m_{Al}-m_{H_2}=m-\dfrac{2m}{18}=\dfrac{8m}{9}\ (g)\\ \text{Vì khi cả Fe và Al tan hoàn toàn thì thấy cân vẫn ở vị trí thăng bằng:}\\ \Rightarrow m_{\text{dd tăng (cốc A)}}=m_{\text{dd tăng (cốc B)}}\\ \Rightarrow \dfrac{8m}{9}=2,16\\ \Rightarrow m=2,43\ g.\\ \Rightarrow m_{Al}=2,43\ g.\end{array}\)
chúc bạn học tốt!