Дано:
- Массовая доля сульфата в смеси: 41,5% (или 0,415).
- Объем раствора гидроксида калия (KOH): 85 мл.
- Концентрация раствора гидроксида калия: 17% (или 0,17).
- Плотность раствора гидроксида калия: 1,14 г/мл.
- Избыток раствора гидроксида бария (Ba(OH)2), который вызывает образование осадка сульфата бария (BaSO4).
Необходимо найти массу осадка, образовавшегося в результате реакции.
Решение:
1. Рассчитаем массу раствора гидроксида калия:
Масса раствора KOH = объем * плотность = 85 мл * 1,14 г/мл = 96,9 г.
2. Рассчитаем массу гидроксида калия в растворе:
Масса KOH = масса раствора * массовая доля KOH = 96,9 г * 0,17 = 16,5 г.
3. Вычислим количество вещества KOH:
Молекулярная масса KOH = 56,1 г/моль.
Количество вещества KOH = масса / молекулярная масса = 16,5 г / 56,1 г/моль = 0,294 моль.
4. Смесь содержит сульфат, который реагирует с гидроксидом бария, образуя осадок сульфата бария (BaSO4):
Реакция: Ba2+ + SO42- → BaSO4 (осадок).
Массовая доля сульфата в смеси = 41,5%. Это означает, что на 100 г смеси приходится 41,5 г сульфата. Рассчитаем массу смеси, которая вступит в реакцию:
Масса смеси = масса KOH = 16,5 г (по аналогии, предполагаем, что масса сульфата в смеси пропорциональна количеству вещества KOH).
5. Масса осадка (BaSO4) образуется из сульфата. Массовая доля сульфата в смеси = 41,5%, то есть масса сульфата в смеси = 16,5 г * 0,415 = 6,86 г.
6. Теперь рассчитаем массу осадка BaSO4:
Молекулярная масса BaSO4 = 233,4 г/моль.
Масса осадка BaSO4 = масса сульфата * (молекулярная масса BaSO4 / молекулярная масса сульфата) = 6,86 г * (233,4 г/моль / 96,1 г/моль) = 6,86 г * 2,43 ≈ 16,7 г.
Ответ: масса осадка BaSO4 примерно 16,7 г.