Đặt hai cốc (A), (B) có cùng khối lượng lên hai đĩa cân thấy cân thăng bằng. Cho vào cốc (A)

Lời giải Bài 7.13* trang 30 SBT Hóa học 11 sách Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Hóa học 11.

1 512 04/09/2023

Trang trước

Trang sau

Giải SBT Hóa học 11 Bài 7: Sulfuric acid và muối sulfate

Bài 7.13* trang 30 SBT Hóa học 11: Đặt hai cốc (A), (B) có cùng khối lượng lên hai đĩa cân thấy cân thăng bằng. Cho vào cốc (A) 102 gam AgNO₃ dạng rắn; cốc (B) 124,2 gam K₂CO₃ dạng rắn.

a) Thêm 100 gam dung dịch HCl 29,2% vào cốc (A); 100 gam dung dịch H₂SO₄ 24,5% vào cốc (B). Phải thêm bao nhiêu gam nước vào cốc (A) (hay cốc B) để cân trở lại thăng bằng?

b) Sau khi cân đã thăng bằng, lấy một nửa lượng dung dịch có trong cốc (A) cho vào cốc (B). Sau phản ứng, phải thêm bao nhiêu gam nước vào cốc (A) để cân trở lại thăng bằng?

Lời giải:

$n_{{AgNO}_{3}} = \frac{102}{170} = 0, 6 (mol); n_{K_{2} {CO}_{3}} = \frac{124, 2}{138} = 0, 9 (mol)$

$\begin{array}{l} m_{HCl} = 100 \times \frac{29, 2 %}{100 %} = 29, 2 (g) \\ \Rightarrow n_{HCl} = \frac{29, 2}{36, 5} = 0, 8 (mol) \\ m_{H_{2} {SO}_{4}} = 100 \times \frac{24, 5 %}{100 %} = 24, 5 (g) \\ \Rightarrow n_{H_{2} {SO}_{4}} = \frac{24, 5}{98} = 0, 25 (mol) \end{array}$

Xét cốc (A): $AgN O_{3} + HCl \to AgCl + HN O_{3}$

$m_{(A)} = m_{{AgNO}_{3}} + m_{ddHCl} = 102 + 100 = 202 (g)$

Xét cốc (B): $H_{2} S O_{4} + K_{2} C O_{3} \to K_{2} S O_{4} + C O_{2} ↑ + H_{2} O$

Ta có: $\frac{n_{H_{2} {SO}_{4}}}{1} < \frac{n_{K_{2} {CO}_{3}}}{1} (\frac{0, 25}{1} < \frac{0, 9}{1})$

=> H₂SO₄ hết, K₂CO₃ dư. CO₂ tính theo H₂SO₄.

$\Rightarrow n_{{CO}_{2}} = n_{H_{2} {SO}_{4}} = 0, 25 (mol)$

$m_{(B)} = m_{K_{2} {CO}_{3}} + m_{{ddH}_{2} {SO}_{4}} - m_{{CO}_{2}} = 124, 2 + 100 - 0, 25 \times 44 = 213, 2 (g)$

Ta thấy m_(A) < m_(B), để cân trở lại thăng bằng, ta cần thêm nước vào cốc (A).

$\Rightarrow m_{H_{2} O} = m_{(B)} - m_{(A)} = 213, 2 - 202 = 11, 2 (g)$

b) – Xét cốc (A): $AgN O_{3} + HCl \to AgCl + HN O_{3}$

Ta có: $\frac{n_{{AgNO}_{3}}}{1} < \frac{n_{HCl}}{1} (\frac{0, 6}{1} < \frac{0, 8}{1})$

=> AgNO₃ hết, HCl dư. AgCl tính theo AgNO₃.

$\Rightarrow n_{AgCl} = n_{{AgNO}_{3}} = 0, 6 (mol) \Rightarrow m_{AgCl} = 0, 6 \times 143, 5 = 86, 1 (g)$

$\begin{array}{l} \Rightarrow n_{{HNO}_{3}} = n_{{AgNO}_{3}} = 0, 6 (mol) \\ \Rightarrow n_{HCl (p \" o)} = n_{{AgNO}_{3}} = 0, 6 (mol) \\ \Rightarrow n_{HCl (d \" o)} = 0, 8 - 0, 6 = 0, 2 (mol) \\ \Rightarrow n_{H^{+} / \frac{1}{2} ddA} = \frac{1}{2} \times (n_{{HNO}_{3}} + n_{HCl (d \" o)}) \\ = \frac{1}{2} \times (0, 6 + 0, 2) = 0, 4 (mol) \end{array}$

$\Rightarrow m_{ddA} = m_{(A)} - m_{AgCl} = 213, 2 - 86, 1 = 127, 1 (g)$ => Khối lượng của cốc (A) sau khi lấy một nửa lượng dung dịch có trong cốc (A):

$m_{(A)} = 213, 2 - \frac{1}{2} \times 127, 1 = 149, 65 (g)$

- Xét cốc (B):

$\begin{array}{l} n_{K_{2} {CO}_{3}} = n_{H_{2} {SO}_{4}} = 0, 25 (mol) \\ \Rightarrow n_{K_{2} {CO}_{3} (d \" o)} = 0, 9 - 0, 25 = 0, 65 (mol) \\ \Rightarrow n_{{CO}_{3}^{2 -}} = n_{K_{2} {CO}_{3} (d \" o)} = 0, 65 (mol) \end{array}$

Khi trộn một nửa dung dịch (A) phản ứng với dung dịch trong cốc (B), sẽ xảy ra phản ứng:

$\begin{array}{l} 2 H^{+} + {C O}_{3}^{2 -} \to C O_{2} + H_{2} O \\ 0, 40, 65 (m o l) \end{array}$

Ta thấy: $\frac{n_{H^{+}}}{2} < \frac{n_{{CO}_{3}^{2 -}}}{1} (\frac{0, 4}{2} < \frac{0, 65}{1})$

$\Rightarrow {CO}_{3}^{2 -}$ dư, H⁺ hết

$\Rightarrow C O_{2}$ tính theo H⁺

$\begin{array}{l} \Rightarrow n_{{CO}_{2}} = \frac{1}{2} n_{H^{+}} = \frac{1}{2} \times 0, 4 = 0, 2 (mol) \\ \Rightarrow m_{(B)} = \frac{1}{2} m_{ddA} + m_{ddB} - m_{C O_{2}} \\ = 149, 65 + 213, 2 - 0, 2 \times 44 = 267, 95 (g) \end{array}$ => Khối lượng nước phải thêm vào cốc (A) để cân trở lại thăng bằng: