Trên hai đĩa cân ở vị trí thăng bằng có 2 cốc, mỗi cốc đựng một dung dịch có hòa tan 0,44 mol HNO3. Thêm vào cốc thứ nhất 20 gam CaCO3 (đĩa P), thêm vào cốc thứu hai 20 gam MgCO3 (đĩa Q). Sau khi phản ứng kết thúc, cân có còn thăng bằng không? Giải thích sự lựa chọn bằng tính cụ thể. Trương hợp cân không còn thăng bằng, cần phải thêm bao nhiêu gam Na và vào đĩa cân nào để cân được cân bằng?
\(CaCO_3+2HNO_3\rightarrow Ca\left(NO_3\right)_2+CO_2+H_2O\)
\(MgCO_3+2HNO_3\rightarrow Mg\left(NO_3\right)_2+CO_2+H_2O\)
\(n_{CaCO3}=\frac{10}{100}=0,2\left(mol\right)\rightarrow2n_{CaCO3}< n_{HNO3}\rightarrow HNO_{3_{Du}}\)
\(\rightarrow n_{CO2}=n_{CaCO3}=0,2\left(mol\right)\)
\(m_{P_{tang}}=m_{CaCO3}-m_{CO2}=10-0,2.44=11,2\left(g\right)\)
\(n_{MgCO3}=\frac{20}{84}=0,238\left(mol\right)\rightarrow2n_{MgCO3}>n_{HNO3}\rightarrow MgCO_{3_{du}}\)
\(\rightarrow n_{CO2}=\frac{1}{2}n_{HNO3}=0,22\left(mol\right)\)
\(m_{Q_{tang}}=m_{MgCO3}-m_{CO2}=20-0,22.44=10,32\left(g\right)\)
Vì m P tăng > m Q tăng nên cân lệch vào đĩa P
Để hai cân cân bằng thì Q cần tăng thêm 11,2-10,32=0,88 gam
\(Na+H_2O\rightarrow NaOH+\frac{1}{2}H_2\)
Gọi số mol Na cần thêm là x \(\rightarrow\) nH2=0,5x
\(\rightarrow m_{ct}=23xx-0,5x=22x=0,88\rightarrow x=0,04\rightarrow m_{Na}=0,92\left(g\right)\)
