có 1 chiếc cân 2 đĩa, đặt lên 2 đĩa cân 2 cốc a và b.Cốc a đựng dung dịch ãi clohidric. Cốc b đựng dung dịch axit sunfuric long sao cho cân ở vị trí cân bằng. Cho vào cốc a 13,5g nhốm, cốc b a gam sắt. Xác định giá trị a để sau phản ứng kết thúc cân vẫn thăng bằng.(axit trong 2 cốc đủ để hòa tan hết dung dich)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
nFe =
nFe = 0.2 (mol).
nAl =
Xét thí nghiệm 1, ta có phương trình phản ứng:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
0.2 0.4 0.2 0.2 (Mol)
Dung dịch sau phản ứng có chứa: FeCl2 - 0.2 mol và có thể có axit dư
Xét thí nghiệm 2, ta có phương trình phản ứng:
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2
m/27 m/54 3m/54 (Mol)
Dung dịch sau phản ứng có chứa: Al2(SO4)3 hoặc có thể có axit còn dư
Vì sau khi phản ứng cái kim đồng hồ cân nặng vẫn ở vị trí cân bằng nên ta có thể suy luận như sau:
Khối lượng kim loại Nhôm khi cho vào cốc A trừ đi khối lượng đã mất đi là khí Hidro ở cốc A phải bằng Khối lượng kim loại Nhôm cho vào cốc B trừ đi lượng khí Hidro thoát ra ở cốc B
Vậy ta có phương trình cân bằng khối lượng của 2 cốc như sau:
Cốc A{mFe - mH2} = Cốc B{mAl - mH2}
11.2 - 0.2*2 = m - 6m/54
48m = 583.2
=>m = 12.15 (g)
Giả sử ban đầu mcốc A = mcốc B = m (g)
- Xét cốc A:
\(n_{Na}=\dfrac{1,15}{23}=0,05\left(mol\right)\)
PTHH: 2Na + 2HCl --> 2NaCl + H2
0,05-------------------->0,025
=> mcốc A (sau pư) = m + 1,15 - 0,025.2 = m + 1,1 (g)
- Xét cốc B
Gọi số mol Mg thêm vào là a (mol)
PTHH: Mg + 2HCl --> MgCl2 + H2
a---------------------->a
=> mcốc B (sau pư) = m + 24a - 2a = m + 22a (g)
Do mcốc A (sau pư) = mcốc B (sau pư)
=> m + 1,1 = m + 22a
=> a = 0,05 (mol)
=> mMg = 0,05.24 = 1,2 (g)
\(Fe + 2HCl \to FeCl_2 + H_2\\ n_{H_2} = n_{Fe} = \dfrac{11,2}{56} =0,2(mol)\\ \Rightarrow m_{tăng} = 11,2 - 0,2.2 = 10,8(gam)\\ 2Al +3 H_2SO_4 \to Al_2(SO_4)_3 + 3H_2\\ n_{Al} = \dfrac{m}{27}(mol)\\ \Rightarrow n_{H_2} = \dfrac{3}{2}n_{Al} = \dfrac{m}{18}(mol)\)
Vì cân ở vị trí thăng bằng nên :
\(m - \dfrac{m}{18}.2 = 10,8\Rightarrow m =12,15(gam)\)
nMg=3,6/24=0,15 mol ; nAl=5,4/27=0,2 mol
1) Mg + 2HCl --> MgCl2 + H2 (1)
0,15 0,15 0,15 mol
2Al+ 3H2SO4 --> Al2(SO4)3 + 3H2 (2)
0,2 0,1 0,3 mol
b)(1) => vH2=0,15x22,4=3,36 l
(2) => V H2= 0,3x22,4=6,72 l
=> VH2(2) > VH2(1)
c) đặt dd HCl là A => dd H2SO4 = A
(1) => m dd sau = 0,15*24 + A -0,15 *2 =3,3 + A
(2) => m dd sau= 0,2*27 + A - 0,2 *2=4,8+A
=> cần thêm nước vào cốc thứ nhất và thêm số gam là
4,8 + A - (3,3 + A) = 1,5 g nước
\(n_{Fe}=\dfrac{11,2}{56}=0,2mol\)
\(Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2\)
0,2 0,2
\(\Rightarrow m_{Fe}+m_{H_2SO_4}=0,2\cdot56+0,2\cdot98=30,8g\)
Cả hai đĩa cân thăng bằng:
\(m_{Fe}+m_{H_2SO_4}=m_{Al}+m_{H_2SO_4}\)
\(\Rightarrow m_{Fe}=m_{Al}=11,2g\)
Bài của Minh mình thấy chưa được nha chưa trừ đi mH2 đã được giải phóng
- Xét đĩa cân có Al và H2SO4: (Gọi là đĩa A)
\(n_{Al}=\dfrac{m}{27}\left(mol\right)\)
PTHH: 2Al + 3H2SO4 ---> Al2(SO4)3 + 3H2
\(\dfrac{m}{27}\)-->\(\dfrac{m}{18}\)--------------------------->\(\dfrac{m}{18}\)
=> mA (sau pư) = \(m+\dfrac{98m}{18}-\dfrac{2m}{18}=\dfrac{19m}{3}\left(g\right)\)
Xét đĩa cân có Mg và HCl: (Gọi là đĩa cân B)
\(n_{Mg}=\dfrac{4,8}{24}=0,2\left(mol\right)\)
PTHH: Mg + 2HCl ---> MgCl2 + H2
0,2---->0,4------------------->0,2
=> mB (sau pư) = 4,8 + 0,4.36,5 - 0,2.2 = 19 (g)
Mà mA = mB
\(\rightarrow\dfrac{19m}{3}=19\\ \Leftrightarrow m=3\left(g\right)\)
\(n_{Mg}=\dfrac{4,8}{24}=0,2\left(mol\right)\\
pthh:Mg+2HCl\rightarrow MgCl_2+H_2\)
0,2 0,4
=> \(m_{HCl}=0,4.98=39,2\left(g\right)\\
m_{Mg}+m_{HCl}=4,8+39,2=44g\)
vì 2 đĩa cân bằng nhau
=> \(m_{Mg}+m_{HCl}=m_{Al}+m_{H_2SO_4}\)
=> \(m_{Al}=m_{Mg}+m_{HCl}-m_{H_2SO_4}=4,8+39,2-39,2=4,8\left(g\right)\)
\(n_{Al}=\dfrac{m}{M}=\dfrac{13,5}{27}=0,5\left(mol\right)\)
\(pthh:2Al+6HCl\rightarrow2AlCl_3+3H_2\left(1\right)\\ Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2\left(2\right)\)
Theo \(pthh\left(1\right)n_{HCl}=3n_{Al}=3\cdot0,5=1,5\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{HCl}=n\cdot M=1,5\cdot36,5=54,75\left(g\right)\)
Vì ban đầu cân ở vị trí cân bằng
nên \(m_{H_2SO_4}=m_{HCl}=54,75\left(g\right)\)
\(\Rightarrow n_{H_2SO_4}=\dfrac{m}{M}=\dfrac{54,75}{98}=0,56\left(mol\right)\)
Theo \(pthh\left(1\right):n_{H_2\left(1\right)}=\dfrac{3}{2}n_{Al}=\dfrac{3}{2}\cdot0,5=0,75\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{H_2\left(1\right)}=n\cdot M=0,75\cdot2=1,5\left(g\right)\)
Theo \(pthh\left(2\right):n_{H_2\left(2\right)}=n_{H_2SO_4}=0,56\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{H_2\left(2\right)}=n\cdot M=0,56\cdot2=1,12\left(g\right)\)
\(\Rightarrow m_{d^2\text{ sau pứ }\left(1\right)}=\left(54,75+13,5\right)-1,5=66,75\left(g\right)\\ m_{d^2\text{ sau pứ }\left(2\right)}=\left(a+54,75\right)-1,12=a+53,63\left(g\right)\)
Vì sau phản ứng cân ở vị trí cân bằng
nên \(m_{d^2\text{ sau pứ }\left(1\right)}=m_{d^2\text{ sau pứ }\left(2\right)}\)
\(\Rightarrow a+53,63=66,75\\ \Rightarrow a=13,12\left(g\right)\)
2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2 (1)
Fe + H2SO4 -> FeSO4 + H2 (2)
nAl = \(\dfrac{13,5}{27}\) = 0,5 (mol)
Theo PT (1) ta có: nHCl = 3nAl = 3.0,5 = 1,5(mol)
=> m\(H_2SO_4\) = mHCl = 1,5.36,5 = 54,75 (g)
=> n\(H_2SO_4\) = \(\dfrac{54,75}{98}\) \(\approx\) 0,56 (mol)
Theo PT (2) ta có: nFe = n\(H_2SO_4\) = 0,56(mol)
=> a = mFe = 0,56.56 = 31,36 (g)