Dẫn 5,6 lít khí CO₂ (đktc) vào 150 gam dung dịch Ca(OH)₂ 7,4%. Tính nồng độ % chất tan trong dung dịch sau phản ứng.

Phương pháp giải:

- Tính số mol CO₂ và Ca(OH)₂

- Xét tỷ lệ $\frac{2n_{Ca{\left(OH\right)}_2}}{n_{C{O}_2}}$  và kết luận muối sinh ra

- Viết PTHH, đặt ẩn

- Lập phương trình số mol CO₂ (*)

- Lập phương trình số mol Ca(OH)₂ (**)

- Từ (*) và (**) tìm ra số mol mỗi muối

- Tính khối lượng dung dịch sau phản ứng

- Tính nồng độ phần trăm muối tan trong dung dịch.

Giải chi tiết:

$n_{C{O}_2}=\frac{\mathrm{5,6}}{\mathrm{22,4}}=\mathrm{0,25}mol$

$m_{Ca{\left(OH\right)}_2}=\frac{\mathrm{150.7,4}\%}{100\%}=\mathrm{11,1}gam\to n_{Ca{\left(OH\right)}_2}=\frac{\mathrm{11,1}}{74}=\mathrm{0,15}mol$

$\to n_{O{H}^{-}}=2n_{Ca{\left(OH\right)}_2}=\mathrm{2.0,15}=\mathrm{0,3}mol$

Ta có: $1<\frac{n_{O{H}^{-}}}{n_{C{O}_2}}=\frac{\mathrm{0,3}}{\mathrm{0,25}}=\mathrm{1,2}<2\to$  phản ứng tạo 2 muối $HC{O}_3^{-}$  và $C{O}_3^{2-}$

$2C{O}_2+Ca{\left(OH\right)}_2\to Ca{\left(HC{O}_3\right)}_2$ (1)

   2x  ← x       →            x

$C{O}_2+Ca{\left(OH\right)}_2\to CaC{O}_3+H_{2}O$ (2)

  y  ←    y        →     y

Gọi số mol của Ca(OH)₂ trong phương trình (1) và (2) lần lượt là x và y

→ x + y = 0,15 (*)

Theo phương trình (1) và (2) ta có số mol CO₂ lần lượt là 2x và y mol

→ 2x + y = 0,25 (**)

Từ (*) và (**) → x = 0,1 và y = 0,05

Ta có: m_{dd spu} = $m_{C{O}_2}+m_{ddCa{\left(OH\right)}_2}-m_{CaC{O}_3}=\mathrm{0,25.44}+150-\mathrm{0,05.100}=156gam$

$\to C{\%}_{Ca{\left(HC{O}_3\right)}_2}=\frac{\mathrm{0,1.162}}{156}.100\%=\mathrm{10,38}\%$