Дано: m(раствора)=980 г, ω(H2SO4)=5%
Найти: m(BaSO4)-?
Решение
1-й способ
1. Вычисляем массу серной кислоты в растворе:
m(H2SO4)=(m(аствора)•ω(H2SO4)):100%=980 г • 5% : 100%=49 г
2. Количество вещества серной кислоты массой 49 г вычисляем по формуле: n=m/M, где M ― молярная масса.
Mr(H2SO4)=2•Ar(H)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•1+32+4•16=98, поэтому M(H2SO4)=98 г/моль
n(H2SO4)=m(H2SO4)/M(H2SO4)=49 г : 98 г/моль=0,5 моль
3. Составим химическое уравнение:
H2SO4 + Ba(NO3)2 = 2HNO3 + BaSO4↓
По уравнению реакции n(H2SO4):n(BaSO4↓)=1:1, количество вещества одинаковое, поэтому:
n(BaSO4)=n(H2SO4)=0,5 моль
4. Массу осадка сульфата бария количеством вещества 0,5 моль вычисляем по формуле: m=n•M.
Mr(BaSO4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4•Ar(O)=137+32+4•16=233, поэтому M(BaSO4)=233 г/моль
m(BaSO4)=n(BaSO4)•M(BaSO4)=0,5 моль • 233 г/моль=116,5 г
2-й способ
1. Вычисляем массу серной кислоты в растворе:
m(H2SO4)=(m(аствора)•ω(H2SO4)):100%=980 г • 5% : 100%=49 г
2. Составим химическое уравнение:
49 г х г
H2SO4 + Ba(NO3)2 = 2HNO3 + BaSO4↓
98 г 233 г
Над формулами соединений H2SO4 и BaSO4 записываем вычисленную массу серной кислоты (49 г) и неизвестную массу сульфата бария (х г), а под формулами соединений ― массу соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении.
Mr(H2SO4)=2•Ar(H)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•1+32+4•16=98, поэтому M(H2SO4)=98 г/моль, масса 1 маль=98 г
Mr(BaSO4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4•Ar(O)=137+32+4•16=233, поэтому M(BaSO4)=233 г/моль, масса 1 моль=233 г
3. Массу сульфата бария рассчитываем с помощью пропорции:
49 г / 98 г = х г / 233 г, отсюда
х=m(BaSO4)=233 г • 49 г : 98 г=116,5 г
Ответ: образуется 116,5 г осадка сульфата бария.