Задание №22 — Расчёты

Решение.

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

2. Найдём массу чистого сульфата железа(III) в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю вещества (переведённую в доли единицы):
$m(Fe_{2}(SO_{4})_{3}) = m_{p-pa} \cdot \omega = 200 \text{ г} \cdot 0,1 = 20 \text{ г}$

3. Вычислим молярные массы веществ, участвующих в расчётах:
$M(Fe_{2}(SO_{4})_{3}) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot (32 + 4 \cdot 16) = 112 + 3 \cdot 96 = 400 \text{ г/моль}$
$M(BaSO_{4}) = 137 + 32 + 4 \cdot 16 = 233 \text{ г/моль}$

4. Найдём количество вещества сульфата железа(III):
$n(Fe_{2}(SO_{4})_{3}) = \frac{m}{M} = \frac{20 \text{ г}}{400 \text{ г/моль}} = 0,05 \text{ моль}$

5. По уравнению реакции определим количество вещества осадка. Из 1 моль $Fe_{2}(SO_{4})_{3}$ образуется 3 моль $BaSO_{4}$. Следовательно:
$n(BaSO_{4}) = 3 \cdot n(Fe_{2}(SO_{4})_{3}) = 3 \cdot 0,05 \text{ моль} = 0,15 \text{ моль}$

6. Вычислим массу образовавшегося осадка:
$m(BaSO_{4}) = n \cdot M = 0,15 \text{ моль} \cdot 233 \text{ г/моль} = 34,95 \text{ г}$

Ответ: 34,95 г

Источник: ФИПИ