дано:
масса бария (Ba) = 6,45 г
молярная масса Ba = 137 г/моль
масса оксида бария (BaO) = 7,42 г
молярная масса BaO = 137 + 16 = 153 г/моль
находим количество моль бария:
n(Ba) = m(Ba) / M(Ba) = 6,45 г / 137 г/моль = 0,047 моль
находим количество моль оксида бария:
n(BaO) = m(BaO) / M(BaO) = 7,42 г / 153 г/моль = 0,048 моль
в реакции растворения бария в воде образуется гидроксид бария и выделяется водород:
Ba + 2 H2O → Ba(OH)2 + H2↑
в реакции с оксидом бария также образуется гидроксид бария:
BaO + H2O → Ba(OH)2
обозначим количество образовавшегося гидроксида бария как n(Ba(OH)2). Для этого рассмотрим обе реакции:
1. Для 1 моль Ba требуется 2 моль воды, чтобы получить 1 моль Ba(OH)2 и 1 моль водорода.
2. Для 1 моль BaO достаточно 1 моль воды для получения 1 моль Ba(OH)2.
Таким образом, из бария получится:
n(Ba(OH)2) от Ba = n(Ba) = 0,047 моль
Из оксида бария получится:
n(Ba(OH)2) от BaO = n(BaO) = 0,048 моль
Выбираем меньшее количество моль для гидроксида бария, так как оно определяет максимальное количество образовавшегося соединения:
n(Ba(OH)2) = 0,047 моль
Теперь находим массу образовавшегося гидроксида бария:
молярная масса Ba(OH)2 = 137 + 2*(1 + 16) = 137 + 34 = 171 г/моль
m(Ba(OH)2) = n(Ba(OH)2) * M(Ba(OH)2) = 0,047 моль * 171 г/моль = 8,037 г
Теперь находим объем выделившегося газа (водорода) при нормальных условиях (н.у.):
по уравнению видно, что 1 моль H2 выделяется из 1 моль Ba.
n(H2) = n(Ba) = 0,047 моль
Объем водорода при н.у. составляет:
V(H2) = n(H2) * 22,4 л/моль = 0,047 моль * 22,4 л/моль = 1,0528 л
ответ:
масса образовавшегося гидроксида бария составляет 8,037 г, объем выделившегося газа (водорода) составляет 1,0528 л.