Bài toán cho biết số mol CuO là 0,2 mol. Để tìm khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O, ta cần tìm số mol CuSO4 đã tạo ra trong phản ứng.

Phương trình phản ứng giữa CuO và H2SO4 là:

CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O

Theo đó, 1 mol CuO tác dụng với 1 mol H2SO4 để tạo ra 1 mol CuSO4. Do đó, trong trường hợp này, 0,2 mol CuO tác dụng với 0,2 mol H2SO4 để tạo ra 0,2 mol CuSO4.

Theo đề bài, dung dịch H2SO4 có nồng độ 20%. Vậy nồng độ của H2SO4 là 20/100 = 0,2. Theo định luật bảo toàn khối lượng, khối lượng của H2SO4 trong dung dịch bằng khối lượng của CuO:

m(H2SO4) = n(H2SO4) x M(H2SO4) = 0,2 mol x 98 g/mol = 19,6 g

Sau khi phản ứng xảy ra, dung dịch thu được chứa CuSO4 và H2O. Ta cần tính khối lượng của dung dịch này để tính được số mol của CuSO4 đã tan trong dung dịch.

Theo định luật bảo toàn khối lượng, khối lượng của dung dịch thu được sau phản ứng bằng tổng khối lượng của CuO và dung dịch H2SO4 ban đầu trừ đi khối lượng của bình chứa và dung dịch H2SO4 còn lại sau khi phản ứng:

m(dung dịch) = m(CuO) + m(H2SO4) - m(bình chứa) - m(H2SO4 còn lại)

Vì dung dịch H2SO4 ban đầu là 20% nên ta có:

m(H2SO4 còn lại) = 0,8 x 19,6 g = 15,68 g

Mặt khác, khối lượng của bình chứa và dung dịch H2SO4 còn lại không đổi, do đó:

m(bình chứa) + m(H2SO4 còn lại) = 100 g

Vậy khối lượng của dung dịch thu được là:

m(dung dịch) = m(CuO) + m(H2SO4) - m(bình chứa) - m(H2SO4 còn lại) = 63,2 g

Theo đề bài, dung dịch thu được sau đó được làm nguội đến 10°C. Ta biết độ tan của CuSO4 ở 10°C là 17,4 g. Do đó, số mol CuSO4 có trong dung dịch là:

n(CuSO4) = 17,4 g / 249,6 g/mol =