Để giải bài toán này, trước tiên chúng ta cần tính số mol của khí CO₂ mà chúng ta dẫn vào dung dịch Ba(OH)₂.
1. **Tính số mol CO₂:**
\[
V = 4,48 \, \text{lít} = 4,48 \, \text{dm}^3
\]
Áp dụng công thức tính số mol:
\[
n = \frac{V}{22,4} = \frac{4,48}{22,4} = 0,2 \, \text{mol}
\]
2. **Tính số mol Ba(OH)₂ trong dung dịch:**
\[
C = 0,5 \, \text{M} \quad V = 200 \, \text{ml} = 0,2 \, \text{lít}
\]
Số mol Ba(OH)₂:
\[
n = C \cdot V = 0,5 \cdot 0,2 = 0,1 \, \text{mol}
\]
3. **Phương trình phản ứng:**
\[
\text{Ba(OH)}_2 + \text{CO}_2 \rightarrow \text{BaCO}_3 \downarrow + \text{H}_2\text{O}
\]
Theo phương trình phản ứng, 1 mol Ba(OH)₂ phản ứng với 1 mol CO₂ để tạo ra 1 mol BaCO₃.
4. **Xác định lượng BaCO₃ tạo ra:**
- Số mol Ba(OH)₂ có trong dung dịch là 0,1 mol.
- Số mol CO₂ là 0,2 mol.
- Do đó, Ba(OH)₂ là chất hạn chế. Số mol BaCO₃ tạo ra sẽ là 0,1 mol.
5. **Tính khối lượng BaCO₃:**
- Khối lượng mol của BaCO₃:
\[
M_{\text{BaCO}_3} = 137 + 12 + 3 \times 16 = 197 \, \text{g/mol}
\]
- Khối lượng BaCO₃ thu được:
\[
m = n \cdot M = 0,1 \cdot 197 = 19,7 \, \text{g}
\]
**Kết luận:**
Khối lượng kết tủa BaCO₃ thu được là \( m = 19,7 \, \text{g} \).
**Hiện tượng xảy ra khi dẫn CO₂ dư:**
Khi dẫn thêm CO₂ vào dung dịch, hiện tượng là kết tủa BaCO₃ sẽ tan trở lại trong dung dịch.
**Phương trình phản ứng với CO₂ dư:**
\[
\text{BaCO}_3 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ba(HCO}_3\text{)}_2
\]
**Giải thích:**
Kết tủa BaCO₃ sẽ tan trở lại do nó phản ứng với CO₂ và nước để tạo thành barium bicarbonate (Ba(HCO₃)₂), một chất tan trong nước. Khi CO₂ dư, phản ứng này sẽ diễn ra và làm cho kết tủa BaCO₃ không còn tồn tại trong dung dịch nữa.