Задание №22 — Расчёты

#67070Задание №22ФИПИ

Расчёты массовой доли в раствореРасчёты по уравнениям

К 150 г раствора серной кислоты добавляли раствор хлорида бария до прекращения выделения осадка. Масса осадка составила 34,95 г. Вычислите массовую долю серной кислоты в исходном растворе.

В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи,
и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Ваше решениедо 3 баллов

Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции между серной кислотой и хлоридом бария. В результате образуется нерастворимый осадок сульфата бария и соляная кислота:
$H_2SO_4 + BaCl_2 = BaSO_4 \downarrow + 2HCl$

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 ( $n$ ):
$n(BaSO_4) = \frac{m(BaSO_4)}{M(BaSO_4)} = \frac{34,95 \text{ г}}{233 \text{ г/моль}} = 0,15$ моль.

3. Определим количество вещества серной кислоты ( $H_2SO_4$ ), вступившей в реакцию.
Согласно уравнению реакции, коэффициенты перед $H_2SO_4$ и $BaSO_4$ равны (1:1). Следовательно:
$n(H_2SO_4) = n(BaSO_4) = 0,15$ моль.

4. Вычислим массу чистой серной кислоты в исходном растворе.
Молярная масса серной кислоты:
$M(H_2SO_4) = 1 \cdot 2 + 32 + 16 \cdot 4 = 98$ г/моль.
Масса кислоты:
$m(H_2SO_4) = n(H_2SO_4) \cdot M(H_2SO_4) = 0,15 \text{ моль} \cdot 98 \text{ г/моль} = 14,7$ г.

5. Рассчитаем массовую долю серной кислоты в исходном растворе ( $w$ ).
Массовая доля — это отношение массы растворенного вещества к массе всего раствора:
$w(H_2SO_4) = \frac{m(H_2SO_4)}{m(\text{раствора})} \cdot 100\%$
$w(H_2SO_4) = \frac{14,7 \text{ г}}{150 \text{ г}} \cdot 100\% = 9,8\%$ .

Ответ: 9,8%

Источник: ФИПИ