viết phương trình hóa học của phản ứng giữa Na2CO3 và CuSO4: Na2CO3 + CuSO4 → CuCO3 + Na2SO4

Ta thấy rằng phương trình này cần điều chỉnh để số nguyên tử các nguyên tố bằng nhau: Na2CO3 + CuSO4 → CuCO3 + Na2SO4 + CO2 + H2O

Theo đó, ta có:

• Mặt bằng số mol Na2CO3: n(Na2CO3) = m/M = 15.0/106 = 0.141 mol
• Mặt bằng số mol CuSO4: n(CuSO4) = m/M = 25.0/159.6 = 0.157 mol
• Mặt bằng số mol H2SO4: n(H2SO4) = cV = 2 × 0.020 = 0.040 mol

Ta thấy rằng số mol Na2CO3 nhỏ hơn số mol CuSO4, nên Na2CO3 sẽ là chất hạn trong phản ứng. Do đó, số mol của CuCO3 tạo ra sẽ bằng số mol Na2CO3 ban đầu:

n(CuCO3) = n(Na2CO3) = 0.141 mol

Số mol của Na2SO4 và CO2 tạo ra sẽ bằng nhau và bằng số mol dư của CuSO4:

n(Na2SO4) = n(CO2) = n(CuSO4) - n(Na2CO3) = 0.157 - 0.141 = 0.016 mol

Khối lượng kết tủa CuCO3 tạo ra là:

m(CuCO3) = n(CuCO3) × MM(CuCO3) = 0.141 × 123.5 = 17.5 g

Thể tích khí CO2 tạo ra ở đktc là:

V(CO2) = n(CO2) × 24 = 0.016 × 24 = 0.384 lít

Khối lượng dung dịch Y thu được:

m(Y) = m(CuSO4) + m(H2SO4) - m(CuCO3) = 25.0 + 40.0 - 17.5 = 47.5 g

Thể tích dung dịch Y thu được:

V(Y) = V(H2SO4) = 0.6 lít

Nồng độ mol/lít của dung dịch Y:

c(Y) = n(Na2SO4)/V(Y) = 0.016/0.6 = 0.027 M