Какая масса осадка образуется, если к раствору серной кислоты массой 45,2 г с массовой долей кислоты 5,11 % добавить избыток хлорида бария?
Для решения этой задачи мы должны сначала определить химическую реакцию между серной кислотой (H2SO4) и хлоридом бария (BaCl2). В результате реакции образуется осадок барийсульфата (BaSO4).
Химическое уравнение реакции:
H2SO4 + BaCl2 -> BaSO4 + 2HCl
Из уравнения видно, что мольное соотношение между серной кислотой (H2SO4) и барийсульфатом (BaSO4) составляет 1:1.
Сначала найдем количество вещества серной кислоты в растворе:
Масса H2SO4 = масса раствора × массовая доля H2SO4
Масса H2SO4 = 45,2 г × (5,11 / 100) = 2,31 г
Молярная масса H2SO4 = 98 г/моль
Количество вещества H2SO4 = масса H2SO4 / молярная масса H2SO4
Количество вещества H2SO4 = 2,31 г / 98 г/моль ≈ 0,0236 моль
Так как реакция происходит с избытком хлорида бария, все серная кислота будет использована для образования барийсульфата.
Мольное соотношение между H2SO4 и BaSO4 равно 1:1, поэтому количество вещества BaSO4, образующегося в реакции, также будет 0,0236 моль.
Молярная масса BaSO4 = 233 г/моль
Масса BaSO4 = количество вещества BaSO4 × молярная масса BaSO4
Масса BaSO4 = 0,0236 моль × 233 г/моль ≈ 5,5 г
Таким образом, масса образовавшегося осадка, барийсульфата, составляет примерно 5,5 г.