Sục từ từ a (mol) khí CO2 vào 800 ml dung dịch A gồm KOH 0,5M và Ca(OH)2 0,2M

Để giải bài toán này, đầu tiên, chúng ta cần phân tích dung dịch A và tính toán số mol của các chất có trong dung dịch này:

1. **Tính số mol của các chất trong dung dịch:**
- Dung dịch KOH:
- C nồng độ = 0,5 M, V = 0,8 L (800 ml)
- Số mol KOH = C × V = 0,5 × 0,8 = 0,4 mol
- Dung dịch Ca(OH)2:
- C nồng độ = 0,2 M, V = 0,8 L
- Số mol Ca(OH)2 = C × V = 0,2 × 0,8 = 0,16 mol
- Tính số mol của các ion OH⁻ có trong dung dịch:
- KOH → 1 mol KOH = 1 mol OH⁻
- Ca(OH)2 → 1 mol Ca(OH)2 = 2 mol OH⁻

Tổng số mol OH⁻:
\[
\text{Số mol OH⁻} = 0,4 + 2 \cdot 0,16 = 0,4 + 0,32 = 0,72 \, \text{mol}
\]

2. **Phản ứng giữa CO2 và OH⁻:**
- Phản ứng chính là:
- Sục CO2 vào dung dịch sẽ tạo ra muối carbonat như K2CO3 và CaCO3.
- Khi CO2 kết hợp với OH⁻, sẽ xảy ra phản ứng:
\[
CO2 + 2 OH⁻ \rightarrow HCO3⁻ + H2O
\]
\[
HCO3⁻ + OH⁻ \rightarrow CO3^{2-} + H2O
\]

- Kết tủa CaCO3 sẽ xảy ra nếu có mặt ion Ca²⁺:
\[
Ca^{2+} + CO3^{2-} \rightarrow CaCO3 \, (s)
\]

3. **a) Vẽ đồ thị mối quan hệ giữa số mol kết tủa và số mol CO2:**
- Ban đầu, khi sục CO2, ion OH⁻ sẽ được tiêu thụ, dần dần tạo ra HCO3⁻ và CO3²⁻.
- Khi tạo ra CO3²⁻ và có ion Ca²⁺, sẽ có kết tủa CaCO3.
- Kết tủa sẽ bắt đầu hình thành khi số mol CO2 >= số mol Ca²⁺.
- đến một điểm nào đó, khi tất cả Ca²⁺ bị tiêu thụ, không còn kết tủa CaCO3 nữa dù có thêm CO2.

Đồ thị sẽ có dạng đường tăng dần đến một mức nhất định, sau đó sẽ phẳng ra.

4. **b) Tính giá trị của a để thu được khối lượng kết tủa lớn nhất:**
- Số mol CaCO3 kết tủa tối đa bằng số mol Ca²⁺ trong dung dịch, tức là 0,16 mol.
- Khối lượng CaCO3 = số mol × molar mass (molar mass CaCO3 ≈ 100 g/mol):
\[
m_{CaCO3} = 0,16 \, \text{mol} \times 100 \, \text{g/mol} = 16 \, \text{g}
\]

=> Để thu được khối lượng kết tủa lớn nhất, giá trị của a = 0,16 mol.

5. **c) Tính giá trị của a để khối lượng kết tủa thu được là 10 gam:**
- Khối lượng CaCO3 = 10 g, số mol CaCO3 = \( \frac{m}{M} = \frac{10}{100} = 0,1 \, \text{mol} \)
- Số mol CO2 cần thiết sẽ là:
\[
a = 0,1 \, \text{mol} \, (bởi vì \, \text{Ca}^{2+} \, > \, \text{CaCO3})
\]

6. **d) Tính khối lượng kết tủa thu được khi giá trị của a là 0,6 mol:**
- Trong trường hợp này, số mol CO2 là 0,6 mol. Số mol kết tủa CaCO3 sẽ do số mol Ca²⁺ trong dung dịch chi phối:
- Vậy số mol kết tủa CaCO3 sẽ là 0,16 mol.
- Khối lượng kết tủa CaCO3 bằng:
\[
m_{CaCO3} = 0,16 \, \text{mol} \times 100 \, \text{g/mol} = 16 \, \text{g}
\]

Tóm lại:
- a) Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa số mol kết tủa và số mol khí CO2 sẽ có dạng đường tăng đến mức độ tối đa.
- b) Giá trị a để thu được khối lượng kết tủa lớn nhất là 0,16 mol.
- c) Giá trị a để khối lượng kết tủa thu được là 10 g là 0,1 mol.
- d) Khối lượng kết tủa thu được khi a là 0,6 mol là 16 g.