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

Lời giải Bài 7.12* 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.

1 936 04/09/2023

Trang trước

Trang sau

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

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 $n_{HCl} = x (mol)$

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

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