Задание №22 — Расчёты

Решение.

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

2. Рассчитаем массу чистого сульфата алюминия $Al_{2}(SO_{4})_{3}$, содержащегося в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю соли (переведённую в доли единицы):
$m(Al_{2}(SO_{4})_{3}) = m_{p-pa} \cdot \omega = 171 \text{ г} \cdot 0,06 = 10,26 \text{ г}$

3. Вычислим молярную массу сульфата алюминия и количество вещества этой соли:
$M(Al_{2}(SO_{4})_{3}) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot (32 + 16 \cdot 4) = 342 \text{ г/моль}$
$n(Al_{2}(SO_{4})_{3}) = \frac{m}{M} = \frac{10,26 \text{ г}}{342 \text{ г/моль}} = 0,03 \text{ моль}$

4. Определим количество вещества выпавшего осадка — сульфата бария $BaSO_{4}$. Согласно уравнению реакции, из 1 моль сульфата алюминия образуется 3 моль сульфата бария (коэффициенты относятся как $1 : 3$):
$n(BaSO_{4}) = 3 \cdot n(Al_{2}(SO_{4})_{3}) = 3 \cdot 0,03 \text{ моль} = 0,09 \text{ моль}$

5. Рассчитаем массу образовавшегося осадка. Для этого молярную массу сульфата бария умножим на его количество вещества:
$M(BaSO_{4}) = 137 + 32 + 16 \cdot 4 = 233 \text{ г/моль}$
$m(BaSO_{4}) = n \cdot M = 0,09 \text{ моль} \cdot 233 \text{ г/моль} = 20,97 \text{ г}$

Ответ: 20,97 г

Источник: ФИПИ