Trên hai đĩa cân để hai cốc đựng dung dịch axit clohidric và axit sunfuric, cân ở vị trí thăng bằng.
- Cho vào cốc đựng dung dịch axit clohidric 25 gam canxi cacbonat (CaCO3).
- Cho vào cốc đựng dung dịch axt sunfuric a gam nhôm.
Sau khi phản ứng kết thúc, cân vẫn ở vị trí thăng bằng.
Tính a, biết có các phản ứng xảy ra:
CaCO3 + 2HCl →CaCl2 + H2O + CO2
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2
Gọi cốc chứa dung dịch HCl là A
Cốc chứa dung dịch H2SO4 là B
Theo để ta có các PTHH:
CaCO3 + 2HCl \(\xrightarrow[]{}\) CaCl2 + H2O + CO2 (1)
2Al + 3H2SO4 \(\rightarrow\) Al2(SO4)3 + 3H2 (2)
Theo đề: \(n_{CaCO_3}\)= \(\dfrac{25}{100}\)= 0,25 (mol)
Theo PTHH (1): \(n_{CO_2}\) = \(n_{CaCO_3}\) = 0,25 (mol)
=> m\(_{CO_2}\) = 0,25\(\times\)44= 11 (g)
Sau phản ứng ở phương trình (1), khí CO2 bay đi nên sau khi cho thêm 25 gam CaCO3 vào cốc A (vào dung dịch HCl) thì khối lượng cốc A tăng thêm: 25-11=14 (g)
Theo đề: nAl = \(\dfrac{a}{27}\) (mol)
Theo PTHH (2): n\(_{H_2}\)= \(\dfrac{3}{2}\)nAl = \(\dfrac{3}{2}\times\dfrac{a}{27}\)= \(\dfrac{a}{18}\) (mol)
=> m\(_{H_2}\)= \(\dfrac{a}{18}\times2\) = \(\dfrac{a}{9}\) (g)
Sau phản ứng ở phương trình (2), khí H2 bay đi nên sau khi cho thêm a gam Al vào cốc B (vào dung dịch H2SO4) thì khối lượng cốc B tăng thêm: a-\(\dfrac{a}{9}\) (g)
Theo định luật bảo toàn khối lượng thì cốc B cũng phải tăng thêm 14 g
=> a-\(\dfrac{a}{9}\) = 14 (g)
Giải ra ta được: a= 15,75 (g)
Vậy a= 15,75 g