Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции между сульфатом железа(III) и хлоридом бария. Это реакция ионного обмена, в результате которой образуется нерастворимый осадок сульфата бария:
$Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3BaCl_{2} \rightarrow 2FeCl_{3} + 3BaSO_{4} \downarrow$

2. Рассчитаем массу чистого сульфата железа(III) в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю вещества (переведённую в доли единицы):
$m(Fe_{2}(SO_{4})_{3}) = m_{р-ра} \cdot \omega = 57 \, \text{г} \cdot 0,07 = 3,99 \, \text{г}$

3. Вычислим количество вещества (число моль) сульфата железа(III).
Сначала найдём молярную массу $M(Fe_{2}(SO_{4})_{3})$:
$M(Fe_{2}(SO_{4})_{3}) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot (32 + 4 \cdot 16) = 112 + 3 \cdot 96 = 400 \, \text{г/моль}$
Теперь найдём количество вещества $n$:
$n(Fe_{2}(SO_{4})_{3}) = \frac{m}{M} = \frac{3,99 \, \text{г}}{400 \, \text{г/моль}} = 0,009975 \, \text{моль}$

4. Определим количество вещества выпавшего осадка (сульфата бария).
По уравнению реакции из 1 моль $Fe_{2}(SO_{4})_{3}$ образуется 3 моль $BaSO_{4}$. Следовательно:
$n(BaSO_{4}) = 3 \cdot n(Fe_{2}(SO_{4})_{3}) = 3 \cdot 0,009975 \, \text{моль} = 0,029925 \, \text{моль}$

5. Рассчитаем массу осадка $BaSO_{4}$.
Найдём молярную массу $M(BaSO_{4})$:
$M(BaSO_{4}) = 137 + 32 + 4 \cdot 16 = 233 \, \text{г/моль}$
Вычислим массу:
$m(BaSO_{4}) = n \cdot M = 0,029925 \, \text{моль} \cdot 233 \, \text{г/моль} \approx 6,972525 \, \text{г}$
Округлим результат до сотых: $6,97 \, \text{г}$.

Ответ: 6,97 г

Источник: ФИПИ