Đặt hai cốc (A) và (B) có khối lượng bằng nhau lên hai đĩa cân thấy cân thăng bằng

Với giải Bài 7.12* trang 30 SBT Hóa 11 Chân trời sáng tạo chi tiết trong Bài 7: Sulfuric acid và muối sulfate giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải, từ đó biết cách làm bài tập Hoá học 11. Mời các bạn đón xem:

Đặt hai cốc (A) và (B) có khối lượng bằng nhau lên hai đĩa cân thấy cân thăng bằng

Bài 7.12* trang 30 SBT Hóa học 11: Đặt hai cốc (A) và (B) có khối lượng bằng nhau lên hai đĩa cân thấy cân thăng bằng. Cho 15,9 gam Na₂CO₃ vào cốc (A) và 17,73 gam CaCO₃ vào cốc (B), sau đó thêm 18 gam dung dịch H₂SO₄ 98% vào cốc (A) và m gam dung dịch HCl 14,6% vào cốc (B) thì thấy cân thăng bằng. Tính khối lượng dung dịch HCl đã cho vào cốc (B).

Lời giải:

$\begin{array}{l} n_{{Na}_{2} {CO}_{3}} = \frac{15, 9}{106} = 0, 15 (mol) \\ m_{H_{2} {SO}_{4}} = 18 \times \frac{98 %}{100 %} = 17, 64 (g) \\ \Rightarrow n_{H_{2} {SO}_{4}} = \frac{17, 64}{98} = 0, 18 (mol) \\ n_{{CaCO}_{3}} = \frac{17, 73}{100} = 0, 1773 (mol) \end{array}$

- Xét cốc (A):

$H_{2} S O_{4} + N a_{2} C O_{3} \to N a_{2} S O_{4} + C O_{2} ↑ + H_{2} O$

Ta có:

$\frac{n_{H_{2} {SO}_{4}}}{1} > \frac{n_{{Na}_{2} {CO}_{3}}}{1} (\frac{0, 18}{1} > \frac{0, 15}{1})$

=> H₂SO₄ dư, Na₂CO₃ hết. CO₂ tính theo Na₂CO₃.

$\Rightarrow n_{{CO}_{2}} = n_{{Na}_{2} {CO}_{3}} = 0, 15 (mol)$

$m_{(A)} = m_{{Na}_{2} {CO}_{3}} + m_{{ddH}_{2} {SO}_{4}} - m_{{CO}_{2}} = 15, 9 + 18 - 0, 15 \times 44 = 27, 3 (g)$

- Xét cốc (B):

$2 HCl + CaC O_{3} \to CaC l_{2} + C O_{2} ↑ + H_{2} O$

Ta có:

$m_{(B)} = m_{(A)} = 27, 3 (g)$

+) Trường hợp (1): CaCO₃ hết, HCl dư.

$\begin{array}{l} \Rightarrow n_{HCl} \geq 2 n_{{CaCO}_{3}} = 2 \times 0, 1773 = 0, 3546 (mol) \\ \Rightarrow m_{ddHCl} \geq 0, 3546 \times 36, 5 \times \frac{100 %}{14, 6 %} = 88, 65 (g) \\ \Rightarrow n_{{CO}_{2}} = n_{{CaCO}_{3}} = 0, 1773 (mol) \end{array}$

$\begin{array}{l} \Rightarrow m_{B} = m_{ddHCl} + m_{{CaCO}_{3}} - m_{{CO}_{2}} \\ \Leftrightarrow m_{B} \geq 88, 65 + 17, 73 - 0, 45 \times 44 \\ = 98, 5788 (g) \neq 27, 3 (g) \end{array}$

→ loại trường hợp CaCO₃ hết, HCl dư.

+) Trường hợp (2): CaCO₃ dư, HCl hết.

Đặt $n_{HCl} = x (mol)$

$\begin{array}{l} \Rightarrow m_{ddHCl} = 36, 5 x \times \frac{100 %}{14, 6 %} = 250 x (g) \\ \Rightarrow n_{{CO}_{2}} = \frac{1}{2} n_{HCl} = \frac{1}{2} x (mol) \end{array}$

$\begin{array}{l} \Rightarrow m_{B} = m_{ddHCl} + m_{{CaCO}_{3}} - m_{{CO}_{2}} \\ \Leftrightarrow 27, 3 = 250 x + 17, 73 - 44 \times \frac{1}{2} x \\ \Rightarrow x \approx 0, 042 (mol) \\ \Rightarrow m_{ddHCl} = m = 250 \times 0, 042 = 10, 5 (g) \end{array}$