Trên 2 đĩa cân ở vị trí cân bằng 2 cốc thủy tinh. Mỗi cốc đựng 100g dd HCl 16,425% . thêm vào cốc 1 là 15g CaCO3. Cần phải thêm vào cốc 2 là x gam bột MgCO3 để khi pứ hóa học kết thúc thì 2 dĩa cân ở vtcb. Giá trị x là?
Trên 2 đĩa cân ở vị trí cân bằng 2 cốc thủy tinh. Mỗi cốc đựng 100g dd HCl 16,425% . thêm vào cốc 1 là 15g CaCO3. Cần phải thêm vào cốc 2 là x gam bột MgCO3 để khi pứ hóa học kết thúc thì 2 dĩa cân ở vtcb. Giá trị x là?
Cốc 1: CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2
mHCl=100*16,425*100=16,425g
nHCl=16,425/36,5=0,45mol
nCaCO3=15/100=0,15mol
⇒nHCl pứ=0,15*2=0,3mol
⇒HCl dư
m dd sau phản ứng=15+100-0,15*44=108,4g
Cốc 2: MgCO3+2HCl→MgCl2+H2O+CO2
x 2x x
Gọi số mol MgCO3 cần tìm là x
84x+100-44x=108,4
⇒40x=8,4
⇒x=0,21
⇒mMgCO3=0,21*84=17,64g
$n_{HCl}=\frac{100.16,425%}{36,5}= 0.45(mol)$
$n_{CaCO_3}=\frac{15}{100}= 0.15(mol)$
Xét cốc 1:
$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 + H_2O$
Ta thấy: $n_{CO_2} = n_{CaCO_3} = 0,15 (mol)$
Khối lượng cốc sau phản ứng:
$m_1=15+100-0,15.44 = 108.4(g)$
Xét cốc 2:
Để hai đĩa cân ở vị trí cân bằng thì khối lượng hai cốc sau phản ứng phải bằng nhau, tức là: $m_2 = m_1 = 108,4(g)$
Ta có: $n_{MgCO_3}=\frac{x}{84}(mol)$
$MgCO_3 + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + CO_2 + H_2O$
Suy ra $n_{CO_2}=n_{MgCO_3} = \frac{x}{84}$
Khối lượng cốc 2 sau phản ứng:
$m_2=x + 100 – \frac{44x}{84}$
Mà $m_2=108,4(g).$ Ta có phương trình:
$x + 100 – \frac{44x}{84} = 108,4$
⇔ $\frac{10x}{21} = 8,4$
⇔ $x=17.64$
Vậy x = 17,64.