Hòa tan hoàn toàn 22,4 gam CaO vào nước ta thu được dung dịch D. Nếu cho khí CO2 sục qua dung dịch D và sau khi kết thúc thí nghiệm thấy có 5 gam kết tủa thì có bao nhiêu lít CO2 (đktc) đã tham gia phản ứng?

Giải thích các bước giải:

$n_{CaO}=$ `(22,4)/(56)` $=0,4mol$

$n_{CaCO_3}=$ `5/(100)` $=0,05mol$

PTHH:
$CaO+H_2O→Ca(OH)_2$              (1)

0,4                                0,4     (mol)

$Ca(OH)_2+CO_2→CaCO_3↓+H_2O$            (2)

                       0,05              0,05      (mol)

Nếu $CO_2$ còn dư, sẽ xảy ra phản ứng:

$CO_2+H_2O+CaCO_3→Ca(HCO_3)_2$         (3)

Theo phương trình (1), ta có:

$n_{Ca(OH)_2(1)}=n_{CaO}=0,4mol$

Theo phương trình (2), ta có:

$n_{Ca(OH)_2}=n_{CaCO_3}$

Mà $n_{CaCO_3}=0,05mol<n_{Ca(OH)_2(1)}=0,4mol$

⇒ Có 2 trường hợp xảy ra: 

** Trường hợp 1: Sau phản ứng (2), lượng $Ca(OH)_2$ còn dư ⇒ Tính theo $n_{CaCO_3}$

Ta có:

$n_{CO_2}=n_{CaCO_3}=0,05mol$

$V_{CO_2(đktc)}=0,05.22,4=1,12 lít$

** Trường hợp 2: Sau khi phản ứng (3), lượng $CaCO_3$ còn lại $0,05mol$

$Ca(OH)_2+CO_2→CaCO_3↓+H_2O$            (2')

 0,4                   0,4                0,4      (mol)

$CO_2+H_2O+CaCO_3→Ca(HCO_3)_2$         (3')

0,35                            0,35         (mol)

Theo phương trình, ta có:

$n_{CO_2(2')}=n_{Ca(OH)_2}=0,4mol$

$n_{CaCO_3(2')}=n_{Ca(OH)_2}=0,4mol$

$n_{CaCO_3(3')}=n_{CaCO_3(2')}-n_{CaCO_3(còn lại)}$

$n_{CaCO_3(3')}=0,4-0,05=0,35mol$

$n_{CO_2(3')}=n_{CaCO_3(3')}=0,35mol$

$n_{CO_2}=n_{CO_2(2')}+n_{CO_2(3')}=0,4+0,35=0,75mol$

$V_{CO_2(đktc)}=0,75.22,4=16,8lít$