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.

\(a,m_{HCl}=\dfrac{100.7,3}{100}=7,3\left(g\right)\\ \rightarrow n_{HCl}=\dfrac{7,3}{36,5}=0,2\left(mol\right)\\ m_{H_2SO_4}=\dfrac{9,8.100}{100}=9,8\left(mol\right)\\ \rightarrow n_{H_2SO_4}=\dfrac{9,8}{98}=0,1\left(mol\right)\\ n_{CaCO_3}=\dfrac{3}{100}=0,03\left(mol\right)\\ n_{Al}=\dfrac{x}{27}\left(mol\right)\)

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

\(m_{cốc\left(2\right)}=x+100-0,1.2=99,8+x\left(g\right)\)

\(\rightarrow102,94=99,8+x\\ \Leftrightarrow x=3,14\left(g\right)\)

\(V_{H_2}=0,1.22,4=2,24\left(l\right)\)

\(d,\left\{{}\begin{matrix}C\%_{CaCl_2}=\dfrac{0,03.111}{102,94}.100\%=3,23\%\\C\%_{HCl\left(dư\right)}=\dfrac{0,14.36,5}{102,94}.100\%=4,96\%\end{matrix}\right.\)

\(pthh:2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\\ 2HCl+CaCO_3\rightarrow CaCl_2+CO_2+H_2O\) 
\(m_{HCl}=\dfrac{100.7,3}{100}=7,3\left(g\right)\\ n_{HCl}=\dfrac{7,3}{36,5}=0,2\left(mol\right)\)
\(n_{CO_2}=\dfrac{1}{2}n_{HCl}=0,1\left(mol\right)\\ V_{CO_2}=0,1.22,4=2,24\left(l\right)\) 
\(m_{H_2SO_4}=\dfrac{100.9,8}{100}=9,8\left(g\right)\\ n_{H_2SO_4}=\dfrac{9,8}{98}=0,1\left(mol\right)\\ n_{Al}=\dfrac{2}{3}n_{H_2SO_4}=\dfrac{1}{15}\left(mol\right)\\ m_{Al}=\dfrac{1}{15}.27=1,8\left(g\right)\\ n_{H_2}=n_{H_2SO_4}=0,1\left(mol\right)\\ V_{H_2}=0,1.22,4=2,24\left(l\right)\) 
\(pthh:2HCl+CaCO_3\rightarrow H_2O+CaCl_2+CO_2\) 
          0,2        0,1             0,1         0,1          0,1 
\(m_{dd}=100+\left(100.0,1\right)-\left(0,1.18\right)-\left(0,1.44\right)=103,8\left(g\right)\\ C\%_{CaCl_2}=\dfrac{0,1.111}{103,8}.100\%=10,7\%\)

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)

m_{cốc 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

            \(\dfrac{x}{27}\)-->\(\dfrac{x}{18}\)---------->\(\dfrac{x}{54}\)------->\(\dfrac{x}{18}\)

=> m_{cốc 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

\(\left\{{}\begin{matrix}m_{CaCl_2}=0,03.111=3,33\left(g\right)\\m_{HCl\left(dư\right)}=\left(0,4-0,06\right).36,5=12,41\left(g\right)\end{matrix}\right.\)

=> \(\left\{{}\begin{matrix}C\%_{CaCl_2}=\dfrac{3,33}{101,68}.100\%=3,275\%\\C\%_{HCldư}=\dfrac{12,41}{101,68}.100\%=12,205\%\end{matrix}\right.\)

- 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 $13,75 = \dfrac{27a}{28} \Rightarrow a = 14,26(gam)$

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

Đáp án C