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:
$Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3BaCl_{2} = 2FeCl_{3} + 3BaSO_{4} \downarrow$

2. Вычислим массу чистого сульфата железа(III) в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю соли (переведенную в десятичную дробь):
$m(Fe_{2}(SO_{4})_{3}) = m_{р-ра} \cdot \omega = 57,1 \, \text{г} \cdot 0,07 = 3,997 \, \text{г}$

3. Рассчитаем количество вещества (число моль) сульфата железа(III).
Сначала найдем молярную массу $M(Fe_{2}(SO_{4})_{3}) = 56 \cdot 2 + (32 + 16 \cdot 4) \cdot 3 = 112 + 96 \cdot 3 = 112 + 288 = 400 \, \text{г/моль}$.
$n(Fe_{2}(SO_{4})_{3}) = \frac{m}{M} = \frac{3,997 \, \text{г}}{400 \, \text{г/моль}} \approx 0,01 \, \text{моль}$

4. Определим количество вещества осадка — сульфата бария ($BaSO_{4}$).
Согласно уравнению реакции, из 1 моль $Fe_{2}(SO_{4})_{3}$ образуется 3 моль $BaSO_{4}$. Следовательно:
$n(BaSO_{4}) = 3 \cdot n(Fe_{2}(SO_{4})_{3}) = 3 \cdot 0,01 \, \text{моль} = 0,03 \, \text{моль}$

5. Вычислим массу выпавшего осадка.
Молярная масса $M(BaSO_{4}) = 137 + 32 + 16 \cdot 4 = 137 + 32 + 64 = 233 \, \text{г/моль}$.
$m(BaSO_{4}) = n \cdot M = 0,03 \, \text{моль} \cdot 233 \, \text{г/моль} = 6,99 \, \text{г}$

При округлении промежуточных вычислений до более точных значений: $\frac{3,997}{400} \cdot 3 \cdot 233 \approx 6,9847...$. В рамках школьной программы допустимо округление до 6,99 г или 7 г.

Ответ: 6,99 г

Источник: ФИПИ