Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции между сульфатом алюминия и нитратом бария. В результате реакции обмена образуется нерастворимый в воде сульфат бария, который выпадает в осадок, и нитрат алюминия:
$Al_{2}(SO_{4})_{3} + 3Ba(NO_{3})_{2} = 3BaSO_{4}\downarrow + 2Al(NO_{3})_{3}$

2. Рассчитаем массу чистого сульфата алюминия в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю соли (переведённую в доли единицы):
$m(Al_{2}(SO_{4})_{3}) = m_{p-pa} \cdot \omega = 34,2\text{ г} \cdot 0,1 = 3,42\text{ г}$

3. Вычислим количество вещества сульфата алюминия. Сначала найдём его молярную массу:
$M(Al_{2}(SO_{4})_{3}) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot (32 + 4 \cdot 16) = 54 + 3 \cdot 96 = 342\text{ г/моль}$
Теперь найдём количество вещества (n):
$n(Al_{2}(SO_{4})_{3}) = \frac{m}{M} = \frac{3,42\text{ г}}{342\text{ г/моль}} = 0,01\text{ моль}$

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

5. Вычислим массу образовавшегося осадка. Найдём молярную массу сульфата бария:
$M(BaSO_{4}) = 137 + 32 + 4 \cdot 16 = 233\text{ г/моль}$
Рассчитаем массу:
$m(BaSO_{4}) = n \cdot M = 0,03\text{ моль} \cdot 233\text{ г/моль} = 6,99\text{ г}$

Ответ: 6,99 г

Источник: ФИПИ