Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции между сульфатом натрия и гидроксидом бария. В результате реакции обмена образуется нерастворимый осадок сульфата бария и гидроксид натрия:
$Na_{2}SO_{4} + Ba(OH)_{2} \rightarrow BaSO_{4}\downarrow + 2NaOH$

2. Найдём молярную массу осадка — сульфата бария ($BaSO_{4}$):
$M(BaSO_{4}) = 137 + 32 + 16 \cdot 4 = 233$ г/моль.

3. Вычислим количество вещества (число моль) выпавшего осадка, используя формулу $n = \frac{m}{M}$:
$n(BaSO_{4}) = \frac{13,98 \text{ г}}{233 \text{ г/моль}} = 0,06$ моль.

4. По уравнению реакции видно, что коэффициенты перед сульфатом натрия ($Na_{2}SO_{4}$) и сульфатом бария ($BaSO_{4}$) равны (1:1). Следовательно, количество вещества вступившего в реакцию сульфата натрия равно количеству вещества образовавшегося осадка:
$n(Na_{2}SO_{4}) = n(BaSO_{4}) = 0,06$ моль.

5. Рассчитаем массу чистого сульфата натрия, который содержался в исходном растворе. Для этого сначала найдём его молярную массу:
$M(Na_{2}SO_{4}) = 23 \cdot 2 + 32 + 16 \cdot 4 = 142$ г/моль.
Теперь вычислим массу по формуле $m = n \cdot M$:
$m(Na_{2}SO_{4}) = 0,06 \text{ моль} \cdot 142 \text{ г/моль} = 8,52$ г.

6. Вычислим массовую долю сульфата натрия в исходном растворе по формуле $\omega = \frac{m_{\text{вещества}}}{m_{\text{раствора}}} \cdot 100\%$:
$\omega(Na_{2}SO_{4}) = \frac{8,52 \text{ г}}{200 \text{ г}} = 0,0426$, или $4,26\%$.

Ответ: 4,26%

Источник: ФИПИ