Độ tan của CaSO4 trong nước phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ và môi trường. Trong môi

Câu hỏi số 343302:

Vận dụng cao

Độ tan của CaSO₄ trong nước phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ và môi trường. Trong môi trường chứa muối sunfat tan tốt, ví dụ như Na₂SO₄ hoặc K₂SO₄ độ tan của CaSO₄ ở 25⁰C phụ thuộc nồng độ Na₂SO₄ hoặc K₂SO₄ như sau: C_A(C_A+ C_B) = 2,5×10^-5 với C_A là độ tan (mol/L) của CaSO₄, C_B là nồn độ (mol/L) của dung dịch Na₂SO₄ hoặc K₂SO₄.

(a) Tính khối lượng CaSO₄ có thể hòa tan tối đa trong 10 lít nước tinh khiết ở 25⁰C. G i ả sử khi hòa tan chất rắn, thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể.

(b) Tính khối lượng CaSO₄ có thể hòa tan tối đa trong 10 lít dung dịch Na₂SO₄ 0,1M ở 25⁰C. So sánh kết quả với câu (a) và nhận xét.

(c) Đun nóng để làm bay hơi nước có trong 10 lít dung dịch CaSO₄ bão hòa trong Na₂SO₄ 0,1M (từ câu (b)), sau đó làm nguội hỗn hợp về 25⁰C thấy có m (g) CaSO₄.2H₂O tách ra và 5 lít dung dịch CaSO₄ bão hòa trong Na₂SO₄. Tính m.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:343302

Phương pháp giải

(a) Dựa vào công thức tính độ tan C_A²= 2,5×10^-5 với C_A là độ tan (mol/L) của CaSO₄

(b) Dựa vào công thức: C_A(C_A+ C_B) = 2,5×10^-5 với C_A là độ tan (mol/L) của CaSO₄, C_B là nồng độ (mol/L) của dung dịch Na₂SO₄

(c) Tính số mol của Na₂SO₄ trong 10 lít dd 0,1M suy ra C_M Na₂SO₄ trong 5 lít dung dịch

Dựa vào công thức độ tan, tính độ tan của CaSO₄ trong 5 lít dung dịch Na₂SO₄ bão hòa

→ m_CaSO4 kết tinh trong CaSO₄.2H₂O = m_{CaSO4 tan trong 10 lít dd Na2CO3} _{bão hòa} - m_{CaSO4 tan trong 5 lít dd Na2CO3 bão hòa} = ?

Từ đó tính được khối lượng kết tinh

Giải chi tiết

(a) Trong nước (1 lít), ở 25⁰C CaSO₄ có độ tan:

\({S^2} = 2,{5.10^{ - 5}} \Rightarrow S = \sqrt {2,{{5.10}^{ - 5}}} = {5.10^{ - 3}}(M)\)

→ Trong 10 lít nước, có thể hòa tan 0,05 mol CaSO₄

→ m_CaSO4tan trong 10 lít nước = 0,05× 136 = 6,8 g = m₁

(b) Trong 10 lít dd Na₂SO₄ 0,1M, ở 25⁰C CaSO₄ có độ tan:

\(S'(S' + 0,1) = 2,{5.10^{ - 5}} \Rightarrow S{'^2} + 0,1S' - 2,{5.10^{ - 5}} = 0 \Rightarrow S' \approx 2,{494.10^{ - 4}}(M)\)

→ Trong 10 lít dd Na₂SO₄ 0,1M, có thể hòa tan 2,494.10^-3 mol CaSO₄

→ m_CaSO4tan trong 10 lít dd Na₂SO₄ 0,1M = 2,494.10^-3× 136 = 0,34g = m₂

Ta thấy m₂ < m₁ → độ tan trong nước của CaSO₄ ảnh hưởng rất nhiều bởi nồng độ SO₄^2-có sẵn trong dung dịch.

(c)

\({n_{N{a_2}S{O_4}}} = 0,1.10 = 1\,mol \to {C_M}{\,_{N{a_2}S{O_4}/5\,lit\,{\rm{dd}}}} = {1 \over 5} = 0,2(M)\)

Ta có độ tan của CaSO₄ trong 5 lít dung dịch Na₂SO₄ 0,2M là:

\(S''(S'' + 0,2) = 2,{5.10^{ - 5}} \Rightarrow S'{'^2} + 0,2S'' - 2,{5.10^{ - 5}} = 0 \Rightarrow S'' \approx 1,{2494.10^{ - 4}}(M)\)

→ m_CaSO4tan trong 5 lít dd Na₂SO₄ 0,2M = 1,249.10^-4×5×136 = 0,085 (g)

→ m_CaSO4 kết tinh trong CaSO₄.2H₂O = 0,34 - 0,085 = 0,225 (g)

\(\eqalign{
& \to {n_{CaS{O_4}.2{H_2}O}} = {n_{CaS{O_4}\,(trong\,tinh\,the)}} = {{0,255} \over {136}} = 1,{875.10^{ - 3\,}}mol \cr
& \to m = {m_{CaS{O_4}.2{H_2}O}} = 1,{875.10^{ - 3\,}}(136 + 18.2) = 0,3225\,(g) \cr} \)

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link