Đặt tên hay đầu đĩa của một cân thăng bằng hai cốc A và B có khối lượng bằng nhau mỗi cốc đựng 100 gam dung dịch H2SO4 loãng .Cho 2,16 gam Mg vào cốc A; Cho 2,16 gam Al vào cốc B. Hãy tính toán và cho biết vị trí cân như thế nào Thằng bằng hai nghiêng về bên nào trong các trường hợp sau:
1. Nếu sau phản ứng có hai cốc chất rắn đều tan hết
2. Nếu sau phản ứng có hai cốc chất rắn đều không tan hết
( biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và nồng độ Axit H2 SO4 trong hai trường hợp trên không bằng nhau)
Thank cần gấp
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
$1/$
Thí nghiệm 1 :
Ta có :
$n_{Mg} = \dfrac{2,16}{24} = 0,09(mol)$
$Mg + H_2SO_4 → MgSO_4 + H_2$
Theo PTHH :
$n_{H_2} = n_{Mg} = 0,09(mol)$
Sau phản ứng :
$m_{dung\ dịch}=m_{Mg}+m_{dd\ H_2SO_4}-m_{H_2}=2,16+100-0,09.2$
$= 101,98(gam)$
Thí nghiệm 2 :
$n_{Al} = \dfrac{2,16}{27} = 0,08(mol)$
$2Al + 3H_2SO_4 → Al_2(SO_4)_3 + 3H_2$
Theo PTHH :
$n_{H_2} = \dfrac{3}{2}n_{Al} = 0,12(mol)$
Sau phản ứng :
$m_{dung\ dịch} =m_{Al} + m_{dd\ H_2SO_4} – m_{H_2}$
$= 2,16 + 100 – 0,12.2 = 101,92(gam)$
Ta thấy : Khối lượng dung dịch sau phản ứng ở thí nghiệm 1 nhiều hơn ở thí nghiệm 2
Do đó : Thăng bằng bị lênh về bên cốc A
$2/$
Thí nghiệm 1 : $Mg$ dư
Gọi $n_{H_2SO_4} = a(mol)$
Theo PTHH :
$n_{Mg(pư)} = n_{H_2}= n_{H_2SO_4} = a(mol)$
có : $n_{Mg} > n_{H_2SO_4}$(vì $Mg$ dư)
$⇔ 0,09 > a$
Sau phản ứng :
$m_{dung\ dịch} = m_{Mg(pư)} + m_{dd\ H_2SO_4} – m_{H_2}$
$= 24a + 100 – 2a = 22a + 100$
Vì $a < 0,09$ nên :
$m_{dung\ dịch} = 22a + 100 < 22.0,09 + 100 = 101,98 (1)$
Thí nghiệm 2 : $Al$ dư
$n_{H_2SO_4} = 3b(mol)$
Theo PTHH , ta có :
$n_{Al} = \dfrac{2}{3}n_{H_2SO_4} = 2b(mol)$
$n_{H_2}= n_{H_2SO_4} = 3b(mol)$
Sau phản ứng :
$m_{dung\ dịch} = m_{Al} + m_{dd\ H_2SO_4} – m_{H_2}$
$= 2b.27 + 100 – 3b.2 = 48b + 100(gam)$
có : $\dfrac{3}{2}n_{Al} > n_{H_2SO_4}$ ( Vì $Al$ dư)
$⇔ 0,08.\dfrac{3}{2} > 3b$
$⇔ 0,04 > b$
Suy ra :
$m_{dung\ dịch} = 48b + 100 < 48.0,04 + 100 = 101,92(2)$
Từ (1) và (2) suy ra : Thăng bằng bị lệnh về cốc $A$