Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Запишем уравнение химической реакции между гидроксидом бария и серной кислотой. В результате образуется нерастворимый осадок сульфата бария и вода:
$Ba(OH)_{2} + H_{2}SO_{4} \rightarrow BaSO_{4}\downarrow + 2H_{2}O$

2. Рассчитаем количество вещества выпавшего осадка сульфата бария ($BaSO_{4}$).
Для этого сначала найдем его молярную массу:
$M(BaSO_{4}) = 137 + 32 + 16 \cdot 4 = 233$ г/моль.
Теперь вычислим количество вещества ($n$):
$n(BaSO_{4}) = \frac{m(BaSO_{4})}{M(BaSO_{4})} = \frac{4,66 \text{ г}}{233 \text{ г/моль}} = 0,02$ моль.

3. Определим количество вещества гидроксида бария ($Ba(OH)_{2}$), вступившего в реакцию.
Согласно уравнению реакции, коэффициенты перед $Ba(OH)_{2}$ и $BaSO_{4}$ равны (1:1). Следовательно:
$n(Ba(OH)_{2}) = n(BaSO_{4}) = 0,02$ моль.

4. Вычислим массу чистого гидроксида бария в исходном растворе.
Найдем молярную массу $Ba(OH)_{2}$:
$M(Ba(OH)_{2}) = 137 + (16 + 1) \cdot 2 = 171$ г/моль.
Масса вещества равна:
$m(Ba(OH)_{2}) = n(Ba(OH)_{2}) \cdot M(Ba(OH)_{2}) = 0,02 \text{ моль} \cdot 171 \text{ г/моль} = 3,42$ г.

5. Рассчитаем массовую долю ($\omega$) гидроксида бария в исходном растворе.
Массовая доля — это отношение массы растворенного вещества к массе всего раствора:
$\omega(Ba(OH)_{2}) = \frac{m(Ba(OH)_{2})}{m(\text{раствора})} \cdot 100\%$
$\omega(Ba(OH)_{2}) = \frac{3,42 \text{ г}}{150 \text{ г}} \cdot 100\% = 2,28\%$.

Ответ: 2,28%

Источник: ФИПИ