Trên hai đĩa cân để 2 cốc đựng 100 gam dung dịch HCl 14,6% (cốc 1) và 100 gam dung
dịch H 2 SO 4 14,7% (cốc 2) sao cho cân ở vị trí thăng bằng.
- Thêm vào cốc thứ nhất 3 gam CaCO 3 thấy muối tan hoàn toàn và thoát ra V lít khí CO 2 (đktc).
- Thêm vào cốc thứ hai x gam Al thấy kim loại tan hoàn toàn và thoát ra V’ lít khí hidro (đktc).
a) Viết các PTHH xảy ra.
b) Tính V.
c) Sau các thí nghiệm, thấy cân vẫn thăng bằng. Tính giá trị x và V’.
d) Tính nồng độ phần trăm chất tan trong cốc 1 sau khi phản ứng kết thúc.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(a,m_{HCl}=\dfrac{100.7,3}{100}=7,3\left(g\right)\\ \rightarrow n_{HCl}=\dfrac{7,3}{36,5}=0,2\left(mol\right)\\ m_{H_2SO_4}=\dfrac{9,8.100}{100}=9,8\left(mol\right)\\ \rightarrow n_{H_2SO_4}=\dfrac{9,8}{98}=0,1\left(mol\right)\\ n_{CaCO_3}=\dfrac{3}{100}=0,03\left(mol\right)\\ n_{Al}=\dfrac{x}{27}\left(mol\right)\)
PTHH:
\(CaCO_3+2HCl\rightarrow CaCl_2+CO_2\uparrow+H_2O\)
ban đầu 0,03 0,2
phản ứng 0,03 0,06
sau pư 0 0,14 0,03 0,03 0,03
\(2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\) (*)
- TH1: Al hết \(\dfrac{x}{27}\)------------------------------------->\(\dfrac{x}{18}\)
- TH2: Al dư 0,1------------------------>0,1
\(b,V_{CO_2}=0,03.22,4=0,672\left(l\right)\)
\(c,m_{cốc\left(1\right)}=3+100-0,03.2=102,94\left(g\right)\)
TH1: Al tan hết
\(m_{cốc\left(2\right)}=x+100-\dfrac{x}{18}.2=\dfrac{8x}{9}+100\left(g\right)\)
Do \(m_{cốc\left(1\right)}=m_{cốc\left(2\right)}\)
\(\rightarrow102,94=\dfrac{8x}{9}+100\\ \Leftrightarrow x=3,3075\left(g\right)\)
\(V_{H_2}=\dfrac{3,3075}{18}.22,4=4,116\left(l\right)\)
- TH2: Al dư
\(m_{cốc\left(2\right)}=x+100-0,1.2=99,8+x\left(g\right)\)
\(\rightarrow102,94=99,8+x\\ \Leftrightarrow x=3,14\left(g\right)\)
\(V_{H_2}=0,1.22,4=2,24\left(l\right)\)
\(d,\left\{{}\begin{matrix}C\%_{CaCl_2}=\dfrac{0,03.111}{102,94}.100\%=3,23\%\\C\%_{HCl\left(dư\right)}=\dfrac{0,14.36,5}{102,94}.100\%=4,96\%\end{matrix}\right.\)
- Thí nghiệm 1 : $n_{Mg} = \dfrac{15}{24} = 0,625(mol)$
$Mg + 2HCl \to MgCl_2 + H_2$
Theo PTHH : $n_{H_2} = n_{Mg} = 0,625(mol)$
$\Rightarrow m_{tăng} = m_{Mg} - m_{H_2} = 15 - 0,625.2 = 13,75(gam)$
- Thí nghiệm 2 :
$Fe + H_2SO_4 \to FeSO_4 + H_2$
Theo PTHH : $n_{H_2} = n_{Fe} = \dfrac{a}{56}(mol)$
$m_{tăng} = a - \dfrac{a}{56}.2 = \dfrac{27a}{28}(gam)$
Mà cân ở vị trí cân bằng nên $13,75 = \dfrac{27a}{28} \Rightarrow a = 14,26(gam)$
Các phản ứng hoá học xảy ra trên hai đĩa cân :
CaCO 3 + 2 HNO 3 → Ca NO 3 2 + H 2 O + CO 2
MgCO 3 + 2 HNO 3 → Mg NO 3 2 + H 2 O + CO 2
Vị trí của hai đĩa cân trong thí nghiệm lần thứ nhất :
Số mol các chất tham gia ( 1 ) : n CaCO 3 = 20/100 = 0,2 mol bằng số mol HNO 3
Số mol các chất tham gia (2) : n MgCO 3 = 20/84 ≈ 0,24 mol nhiều hơn số mol HNO 3
Như vậy, toàn lượng HNO 3 đã tham gia các phản ứng (1) và (2). Mỗi phản ứng đều thoát ra một lượng khí CO 2 là 0,1 mol có khối lượng là 44 x 0,1 = 4,4 (gam). Sau khi các phản ứng kết thúc, 2 đĩa cân vẫn ở vị trí thăng bằng.
nFe = \(\frac{11,2}{56}=0,2mol\)
nAl = \(\frac{m}{27}mol\)
Cốc A : Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2
0,2 0,2
Theo định luật bảo toàn khối lượng khối lượng HCl tăng thêm;
11,2 - 0,2.2 = 10,8 g
Cốc B : 2Al + 3H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 2H2
\(\frac{m}{27}\) \(\frac{3m}{27.2}\)
Khi cho mg Al vào cốc B thì cốc B tăng thêm là ;
m - \(\frac{3m}{27.2}\).2 = 10,8
=> m = 12,15 g
-\(n_{Fe}=\frac{11,2}{56}=0,2mol\) \(n_{Al}=\frac{m}{27}mol\) |
-khi thêm \(Fe\) vào cốc đựng \(HCl\) ( cốc A ) có phản ứng: \(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\uparrow\) 0,2 0,2 |
theo định luật bảo toàn khối lượng, khối lượng cốc \(HCl\) tăng thêm: \(11,2-\left(0,2.2\right)=10,8g\) |
khi thêm \(Al\) vào cốc đựng dd \(H_2SO_4\) có phản ứng: \(2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\uparrow\) \(\frac{m}{27}mol\) \(\rightarrow\) \(\frac{3.m}{27.2}mol\) |
khi cho \(m\) gam \(Al\) vào cốc B, cốc B tăng thêm : \(m-\frac{3.m}{27.2}mol\) |
để cân thăng bằng, khối lượng ở cốc đựng \(H_2SO_4\) cũng phải tăng thêm 10,8g.Có: \(m-\frac{3.m}{27.2}.2=10,8\)
|
giải ra được \(m=\) \(\left(g\right)\) |
a)
CaCO3 + 2HCl --> CaCl2 + CO2 + H2O
2Al + 3H2SO4 --> Al2(SO4)3 + 3H2
b)
- Xét cốc 1:
\(n_{HCl}=\dfrac{100.14,6\%}{36,5}=0,4\left(mol\right)\)
\(n_{CaCO_3}=\dfrac{3}{100}=0,03\left(mol\right)\)
PTHH: CaCO3 + 2HCl --> CaCl2 + CO2 + H2O
0,03-->0,06---->0,03--->0,03
=> \(V_{CO_2}=0,03.22,4=0,672\left(l\right)\)
c)
mcốc 1 = 3 + 100 - 0,03.44 = 101,68 (g) (1)
- Xét cốc 2:
\(n_{Al}=\dfrac{x}{27}\left(mol\right)\)
PTHH: 2Al + 3H2SO4 --> Al2(SO4)3 + 3H2
\(\dfrac{x}{27}\)-->\(\dfrac{x}{18}\)---------->\(\dfrac{x}{54}\)------->\(\dfrac{x}{18}\)
=> mcốc 2 = \(x+100-\dfrac{x}{18}.2=\dfrac{8}{9}x+100\left(g\right)\) (2)
(1)(2) => x = 1,89 (g)
\(n_{H_2}=\dfrac{x}{18}=0,105\left(mol\right)\)
=> V' = 0,105.22,4 = 2,352 (l)
d)
- Xét cốc 1
\(\left\{{}\begin{matrix}m_{CaCl_2}=0,03.111=3,33\left(g\right)\\m_{HCl\left(dư\right)}=\left(0,4-0,06\right).36,5=12,41\left(g\right)\end{matrix}\right.\)
=> \(\left\{{}\begin{matrix}C\%_{CaCl_2}=\dfrac{3,33}{101,68}.100\%=3,275\%\\C\%_{HCldư}=\dfrac{12,41}{101,68}.100\%=12,205\%\end{matrix}\right.\)
Đúng rồi.