Chào các em, cô là giáo viên Hóa học của các em đây.
Hôm nay chúng ta sẽ cùng nhau giải một bài toán rất điển hình về phản ứng trao đổi trong dung dịch, có tạo ra chất kết tủa. Dạng bài này yêu cầu chúng ta phải xác định chất nào phản ứng hết, chất nào còn dư. Các em hãy chú ý theo dõi từng bước nhé!

BÀI GIẢI CHI TIẾT

Bước 1: Phân tích đề bài và tính số mol các chất ban đầu.
Trước hết, chúng ta cần đổi đơn vị thể tích từ mililít (ml) sang lít (L) để tính toán cho chính xác.
\( 100 \text{ ml} = 0.1 \text{ L} \)

Dựa vào công thức tính số mol khi biết nồng độ mol và thể tích dung dịch: \( n = C_M \times V \), ta có:

• Số mol của bari hiđroxit – Ba(OH)₂:
  \( n_{Ba(OH)_2} = C_{M_{Ba(OH)_2}} \times V_{dd} = 1 \times 0.1 = 0.1 \text{ (mol)} \)
• Số mol của axit sunfuric – H₂SO₄:
  \( n_{H_2SO_4} = C_{M_{H_2SO_4}} \times V_{dd} = 0.8 \times 0.1 = 0.08 \text{ (mol)} \)

Bước 2: Viết phương trình hóa học của phản ứng.
Khi cho dung dịch Ba(OH)₂ (một bazơ) tác dụng với dung dịch H₂SO₄ (một axit), sẽ xảy ra phản ứng trung hòa, đồng thời tạo ra muối bari sunfat (BaSO₄) không tan, là chất kết tủa màu trắng.

Phương trình hóa học:
\( Ba(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2H_2O \)

Tỉ lệ mol theo phương trình:
\( 1 \text{ mol} : 1 \text{ mol} : 1 \text{ mol} \)

Bước 3: Xác định chất phản ứng hết, chất còn dư (Lập tỉ lệ so sánh).
Lý do: Vì bài toán cho biết lượng của cả hai chất tham gia phản ứng nên chúng ta phải so sánh để biết chất nào hết trước. Lượng sản phẩm tạo thành sẽ được tính theo chất phản ứng hết.

Ta lấy số mol ban đầu của mỗi chất chia cho hệ số của nó trong phương trình hóa học:

• Phía Ba(OH)₂: \( \frac{n_{Ba(OH)_2}}{1} = \frac{0.1}{1} = 0.1 \)
• Phía H₂SO₄: \( \frac{n_{H_2SO_4}}{1} = \frac{0.08}{1} = 0.08 \)

Vì \( 0.08 < 0.1 \), nên H₂SO₄ phản ứng hết, còn Ba(OH)₂ còn dư.
Vậy, mọi tính toán về sản phẩm sẽ dựa vào số mol của H₂SO₄.

Bước 4: Tính số mol chất kết tủa BaSO₄.
Dựa vào phương trình hóa học, ta thấy tỉ lệ mol giữa H₂SO₄ và BaSO₄ là 1:1.
\( n_{H_2SO_4} = n_{BaSO_4} \)
Suy ra, số mol BaSO₄ tạo thành là:
\( n_{BaSO_4} = n_{H_2SO_4} = 0.08 \text{ (mol)} \)

Bước 5: Tính khối lượng chất kết tủa BaSO₄.
Để tính khối lượng, chúng ta áp dụng công thức: \( m = n \times M \)
Trước tiên, ta cần tính khối lượng mol của BaSO₄:
(Với Ba = 137, S = 32, O = 16)
\( M_{BaSO_4} = 137 + 32 + 16 \times 4 = 233 \text{ (g/mol)} \)

Khối lượng chất kết tủa BaSO₄ thu được là:
\( m_{BaSO_4} = n_{BaSO_4} \times M_{BaSO_4} = 0.08 \times 233 = 18.64 \text{ (g)} \)

KẾT LUẬN
Vậy, khối lượng chất kết tủa thu được là 18.64 gam.

Các em hãy nhớ nhé, mấu chốt của dạng bài này là phải thực hiện “Bước 3: So sánh” để tìm ra chất phản ứng hết. Nếu bỏ qua bước này, bài toán sẽ rất dễ bị giải sai. Chúc các em học tốt