Дано:
- Масса раствора хлорида бария (BaCl2) = 70 г
- Массовая доля соли в растворе = 7,20 %
- Молярная концентрация серной кислоты (H2SO4) = 0,10 моль/дм3
- Объем раствора H2SO4 = 0,30 дм3
Найти:
- Массу образовавшегося осадка сульфата бария (BaSO4)
Решение:
1. Рассчитаем массу хлорида бария (BaCl2) в растворе:
Масса BaCl2 = (масса раствора) * (массовая доля / 100)
Масса BaCl2 = 70 г * (7,20 / 100) = 5,04 г
2. Вычислим количество молей BaCl2:
Молярная масса BaCl2:
- Ba: 137,33 г/моль
- Cl: 35,45 г/моль * 2 = 70,90 г/моль
- Общая молярная масса = 137,33 + 70,90 = 208,23 г/моль
Количество молей BaCl2 = масса / молярная масса
Количество молей BaCl2 = 5,04 г / 208,23 г/моль ≈ 0,0242 моль
3. Рассчитаем количество молей серной кислоты (H2SO4):
Количество H2SO4 = концентрация * объем
Количество H2SO4 = 0,10 моль/дм3 * 0,30 дм3 = 0,030 моль
4. Записываем уравнение реакции между H2SO4 и BaCl2:
H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 (осадок) + 2 HCl
5. Определяем, какое вещество является лимитирующим:
- На 1 моль H2SO4 требуется 1 моль BaCl2.
- У нас есть 0,030 моль H2SO4 и 0,0242 моль BaCl2.
Из расчета видно, что BaCl2 является лимитирующим реагентом, так как его меньше.
6. Рассчитываем количество образовавшегося осадка BaSO4:
Количество BaSO4 = количество BaCl2 (так как на 1 моль BaCl2 образуется 1 моль BaSO4)
Количество BaSO4 = 0,0242 моль
7. Рассчитываем массу осадка BaSO4:
Молярная масса BaSO4:
- Ba: 137,33 г/моль
- S: 32,07 г/моль
- O4: 16,00 г/моль * 4 = 64,00 г/моль
- Общая молярная масса = 137,33 + 32,07 + 64,00 = 233,40 г/моль
Масса BaSO4 = количество BaSO4 * молярная масса BaSO4
Масса BaSO4 = 0,0242 моль * 233,40 г/моль ≈ 5,65 г
Ответ:
- Масса образовавшегося осадка BaSO4 = 5,65 г