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.

a) Giả sử mỗi lá kim loại nặng 1 (g)

- Xét cốc thứ nhất:

\(n_{Fe}=\dfrac{1}{56}\left(mol\right)\)

PTHH: Fe + 2HCl --> FeCl₂ + H₂

         \(\dfrac{1}{56}\)------------------->\(\dfrac{1}{56}\)

=> \(m_{tăng}=1-\dfrac{1}{56}.2=\dfrac{27}{28}\left(g\right)\) (1)

- Xét cốc thứ hai

\(n_{Al}=\dfrac{1}{27}\left(mol\right)\)

PTHH: 2Al + 6HCl --> 2AlCl₃ + 3H₂

           \(\dfrac{1}{27}\)-------------------->\(\dfrac{1}{18}\)

=> \(m_{tăng}=1-\dfrac{1}{18}.2=\dfrac{8}{9}\left(g\right)\) (2)

(1)(2) => Khối lượng chất trong cốc thứ nhất tăng nhiều hơn so với khối lượng chất trong cốc thứ hai

=> Cân nghiêng về cốc thứ nhất

b)

 Do thể tích khí H₂ thoát ra là bằng nhau

=> Cân ở vị trí cân bằng

Cốc 1 có \(mHCl=\dfrac{50.100}{10,95}=456,6\left(g\right)\)

Cốc 2 có mHCl = 456,6 (g)

HCl + NaHCO3 --> H2O + NaCl + CO2

Trong cốc 1, số mol của NaHCO3 = 12,6 / 84 = 0,15 (mol)

=> mH2O = 0,15 .18 = 2, 7 (g)

mNaCl = 0,15 . 58,5 = 8,775 (g)

mCO2 = 0,15 . 44 = 6,6 (g)

Tổng cộng m cốc 1 = 456,6 + 12,6 + 2,7 + 8,775 + 6,6 = 487,275 (g)

Trong cốc 2, số mol của MgCO3 = 12 ,6 / 84 = 0,15 (mol)

2HCl + MgCO3 --- > H2O + MgCl2 + CO2

nHCl = 456,6 / 36,5 = 12,5 (mol)

nMgCO3 = 0,15 (mol)

nMgCO3 đủ

=> mH2O = 0,15 . 18=2,7 (g)

mMgCl2 = 0,15 . 95 = 14,25 (h)

mCO2 = 0,15 . 44= 6,6 (g)

m cốc 2 = 456,6 + 12,6 +2,7 + 14,25 + 6,6 = 492,75(g)

m cốc 2 > m cốc 1 ( 492,75 > 487,275 )

=> Sau khi phản ứng kết thức kim của cân lệch về phía cốc 2.

2HNO3+CaCO3=Ca(NO3)2+CO2+H2O(1) 
0,2mol 0,2mol 0,2mol 
2HNO3+MgCO3=Mg(NO3)2+CO2+H2O(2) 
0,2mol 0,1mol 0,1mol 
n =0,2mol 
CaCO3 
n =0,24mol 
MgNO3 
n =0,2mol 
HNO3 
suy ra n =0,14mol 
CaCO3dư 
m1=n .M =32,8g 
Ca(NO3)2 Ca(NO3)2 
m2=m +m =n .M +n M 
Mg(NO3)2 Mg(CO3) dư Mg(NO3)2 Mg(NO3)2 MgCO3 dư MgCO3 dư 
=14,8+11,76=26,56g 
vậy m1>m2 hai đĩa cân không giữ được vị trí cân bằng 

Bài này phải giải như sau mới đúng:

CaCO3 + 2HNO3 ---> Ca(NO3)2 + CO2 + H2O

MgCO3 + 2HNO3 ---> Mg(NO3)2 + CO2 + H2O

a) Như vậy, ở cả 2 cốc thì HNO3 đều hết và CaCO3 cũng như MgCO3 đều dư, nên lượng CO2 thoát ra ở cả 2 cốc đều bằng nhau = 4,4 g. Do đó, khi phản ứng kết thúc 2 đĩa cân vẫn ở vị trí thăng bằng.

b) Ở cả 2 cốc lượng HNO3 đều dư, nên số mol CO2 ở cả 2 cốc phải tính theo CaCO3 và MgCO3.

Mà nMgCO3 > nCaCO3 nên lượng CO2 thoát ra ở cốc 2 nhiều hơn, do đó cân lệch về phía cốc thứ nhất.

- Pư xong, trong 2 cốc chỉ thu được dd trong suốt

→ CaCO₃ và 2 kim loại A, B tan hết.

Ta có: n_CaCO3 = 0,1 (mol) = n_CO2

⇒ m _{cốc 1 tăng} = m_CaCO3 - m_CO2 = 10 - 0,1.44 = 5,6 (g)

Mà: Sau pư khối lượng 2 cốc bằng nhau.

⇒ m _{cốc 2 tăng} = 5,6 (g) = 5,8 - m_H2

⇒ m_H2 = 0,2 (g) ⇒ n_H2 = 0,1 (mol)

Vì: A và B đều thuộc nhóm IA → gọi chung là X.

PT: \(2\overline{X}+2H_2O\rightarrow2\overline{X}OH+H_2\)

Theo PT: \(n_{\overline{X}}=2n_{H_2}=0,2\left(mol\right)\)

\(\Rightarrow M_{\overline{X}}=\dfrac{5,8}{0,2}=29\left(g/mol\right)\)

Mà: A và B nằm ở 2 chu kỳ liên tiếp.

⇒ A và B là: Na và K.