Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần lần lượt xử lý từng phần a, b, và c.
### a. Tính nồng độ mol của ion Ca²⁺ trong các dung dịch tạo thành
**Bình A**: Dung dịch cao khan (không rõ là Ca(OH)₂ hay chất khác, nhưng giả sử đó là Ca(OH)₂).
- Khối lượng Ca(OH)₂ = 200 mg = 0,2 g
- Phân tử khối của Ca(OH)₂ = 40 + 2(16 + 1) = 74 g/mol
- Số mol Ca(OH)₂ = 0,2 g / 74 g/mol ≈ 0,0027 mol
Vì mỗi phân tử Ca(OH)₂ tạo ra một ion Ca²⁺, nên nồng độ mol của ion Ca²⁺ trong bình A (1 lít = 1000 cm³):
\[ C_{Ca^{2+}} = \frac{0,0027 \text{ mol}}{1 \text{ l}} = 0,0027 \text{ M} \]
**Bình B**: Thêm 200 mg CaO vào 100 cm³ nước.
- Khối lượng CaO = 200 mg = 0,2 g
- Phân tử khối của CaO = 40 + 16 = 56 g/mol
- Số mol CaO = 0,2 g / 56 g/mol ≈ 0,00357 mol
CaO sẽ phản ứng với nước tạo ra Ca(OH)₂:
\[ CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 \]
Vì vậy, số mol Ca(OH)₂ cũng sẽ là 0,00357 mol, và tương tự, nồng độ của ion Ca²⁺ trong bình B (0,1 lít = 100 cm³):
\[ C_{Ca^{2+}} = \frac{0,00357 \text{ mol}}{0,1 \text{ l}} = 0,0357 \text{ M} \]
### b. Tính khối lượng Ca(OH)₂ còn lại ở dạng kết tủa trong bình B
- Độ tan của Ca(OH)₂ là 0,173 g/100 cm³ nước.
- 100 cm³ nước cất có thể hòa tan tối đa:
\[ \text{Khối lượng tối đa} = 0,173 \text{ g} \]
Tổng số mol Ca(OH)₂ tạo ra từ 200 mg CaO:
- Số mol Ca(OH)₂ tạo ra là 0,00357 mol, tức là:
\[ \text{Khối lượng} = 0,00357 \text{ mol} \times 74 \text{ g/mol} = 0,26418 \text{ g} \]
Tổng khối lượng Ca(OH)₂ trong dung dịch là 0,26418 g. Tuy nhiên, chỉ có 0,173 g Ca(OH)₂ có thể hòa tan trong 100 cm³ nước.
Khối lượng Ca(OH)₂ còn lại ở dạng kết tủa:
\[ 0,26418 \text{ g} - 0,173 \text{ g} = 0,09118 \text{ g} \]
### c. Tính thể tích (cm³) dung dịch HCl 10% cần thêm vào 1 dm³ nước để tạo ra dung dịch 0,1M
**Thông tin cho dung dịch HCl**:
- Dung dịch HCl 10% có nghĩa là 10 g HCl trong 100 ml (0,1 l).
- Khối lượng của 1 lít dung dịch HCl 10% là:
\[ 1,05 \text{ g/cm}^3 \times 1000 \text{ cm}^3 = 1050 \text{ g} \]
- Khối lượng HCl trong 1 lít dung dịch 10%:
\[ 0,1 \times 1050 \text{ g} = 105 \text{ g} \]
- Số mol HCl trong 105 g:
\[ \text{Phân tử khối HCl} = 36,5 \text{ g/mol} \]
\[ n_{HCl} = \frac{105 \text{ g}}{36,5 \text{ g/mol}} \approx 2,88 \text{ mol} \]
Để tạo ra dung dịch 0,1M trong 1 dm³ (1 lít):
- Số mol HCl cần có là:
\[ n_{HCl} = C \times V = 0,1 \text{ mol/l} \times 1 \text{ l} = 0,1 \text{ mol} \]
Chúng ta cần tìm thể tích dung dịch HCl 10% để có đủ 0,1 mol HCl:
\[ 0,1 \text{ mol} = \frac{x \text{ g}}{36,5 \text{ g/mol}} \]
\[ x = 0,1 \times 36,5 = 3,65 \text{ g} \]
Số lượng dung dịch HCl 10% cần thiết để lấy 3,65 g HCl:
\[ \frac{3,65 \text{ g}}{10 \text{ g/100 ml}} = 36,5 \text{ ml} \]
Vậy thể tích dung dịch HCl 10% cần thêm vào 1 dm³ nước để tạo ra dung dịch 0,1M là 36,5 ml.
### Kết quả:
a. Nồng độ mol của ion Ca²⁺ trong dung dịch A là 0,0027 M và trong dung dịch B là 0,0357 M.
b. Khối lượng Ca(OH)₂ còn lại ở dạng kết tủa trong bình B là 0,09118 g.
c. Thể tích dung dịch HCl 10% cần thêm là 36,5 ml.