Một nhóm học sinh đã tiến hành thí nghiệm sau: Đốt cháy hoàn toàn một lượng than có chứa 60% cacbon còn lại là các tạp chất không cháy, rồi dẫn khí thu được vào dung dịch nước vôi trong dư thấy tạo thà...

Để giải bài toán này, trước tiên chúng ta cần xác định phản ứng hóa học xảy ra khi đốt cháy cacbon (C) trong than với oxy (O2) để tạo ra khí carbon dioxide (CO2). Phản ứng này được biểu diễn như sau: \[ C + O_2 \rightarrow CO_2 \] Khi khí CO2 được dẫn vào dung dịch nước vôi (Ca(OH)2), nó sẽ phản ứng với nước vôi để tạo ra kết tủa canxi cacbonat (CaCO3): \[ CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O \] Theo đề bài, khối lượng kết tủa CaCO3 thu được là 10 gam. Để tính khối lượng than đã đốt, chúng ta cần tính số mol của CaCO3 trước. 1. Tính số mol của CaCO3: - Khối lượng mol của CaCO3 = 40 (Ca) + 12 (C) + 3*16 (O) = 100 g/mol. - Số mol CaCO3 = \(\frac{10 \text{ g}}{100 \text{ g/mol}} = 0.1 \text{ mol}\). 2. Từ phản ứng, ta thấy rằng 1 mol CO2 tạo ra 1 mol CaCO3. Do đó, số mol CO2 cũng là 0.1 mol. 3. Tính khối lượng cacbon đã cháy để tạo ra 0.1 mol CO2: - Khối lượng mol của CO2 = 12 (C) + 2*16 (O) = 44 g/mol. - Khối lượng CO2 = số mol CO2 * khối lượng mol CO2 = \(0.1 \text{ mol} \times 44 \text{ g/mol} = 4.4 \text{ g}\). 4. Tính khối lượng cacbon trong CO2: - Trong 1 mol CO2 có 1 mol C, do đó khối lượng cacbon trong 4.4 g CO2 là: - Khối lượng C = số mol C * khối lượng mol C = \(0.1 \text{ mol} \times 12 \text{ g/mol} = 1.2 \text{ g}\). 5. Tính khối lượng than đã đốt: - Vì than chứa 60% cacbon, nên khối lượng than (m) có thể tính như sau: - \(0.6m = 1.2 \text{ g} \Rightarrow m = \frac{1.2 \text{ g}}{0.6} = 2 \text{ g}\). Vậy khối lượng than mà nhóm học sinh đã đốt trong thí nghiệm là **2 gam**.