Đặt hai chiếc cốc thủy tinh lên hai đĩa cân và điều chỉnh cân thăng bằng lấy a gam kim loại Al cho vào cốc 1 ,a gam Fe vào cốc 2 ,rồi rót từ từ vào hai cốc cùng một lượng dung dịch chứa 21,9 g HCl. Tìm điều kiện của a để cân thăng bằng?
Đặt hai chiếc cốc thủy tinh lên hai đĩa cân và điều chỉnh cân thăng bằng lấy a gam kim loại Al cho vào cốc 1 ,a gam Fe vào cốc 2 ,rồi rót từ từ vào hai cốc cùng một lượng dung dịch chứa 21,9 g HCl. Tìm điều kiện của a để cân thăng bằng?
Đáp án:
\[b\le \frac{a}{28}\]
Giải thích các bước giải:
PTHH:
\[\begin{array}{l}
Fe + 2HCl \to FeC{l_2} + {H_2}\\
2Al + 6HCl \to 2AlC{l_3} + 3{H_2}\\
{n_{Fe}} = \frac{a}{{56}}{\rm{mol}}\\
{n_{Al}} = \frac{a}{{27}}\;{\rm{mol}}
\end{array}\]
Cân ở vị trí thăng bằng khi và chỉ khi lượng khí hidro sinh ra ở 2 phản ứng trên là như nhau.
Để cân thăng bằng thì lượng HCl cho vào không vượt quá lượng tối đa để hoà tan hết Fe
Suy ra:
\[\begin{array}{l}
{n_{HCl}} = 2 \cdot {n_{Fe}} = \frac{{2a}}{{56}}\;{\rm{mol}}\\
\Rightarrow b \le \frac{{2a}}{{56}} = \frac{a}{{28}}
\end{array}\]