Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции между карбонатом калия и хлоридом бария. В результате обмена образуется нерастворимая соль — карбонат бария, который выпадает в осадок:
$K_{2}CO_{3} + BaCl_{2} \rightarrow BaCO_{3}\downarrow + 2KCl$

2. Рассчитаем количество вещества выпавшего осадка карбоната бария ($BaCO_{3}$).
Для этого сначала найдём его молярную массу:
$M(BaCO_{3}) = 137 + 12 + 16 \cdot 3 = 197$ г/моль.
Теперь вычислим количество вещества ($n$):
$n(BaCO_{3}) = \frac{m(BaCO_{3})}{M(BaCO_{3})} = \frac{9,85 \text{ г}}{197 \text{ г/моль}} = 0,05 \text{ моль}$.

3. По уравнению реакции определим количество вещества карбоната калия ($K_{2}CO_{3}$).
Коэффициенты перед $K_{2}CO_{3}$ и $BaCO_{3}$ равны (1:1), следовательно:
$n(K_{2}CO_{3}) = n(BaCO_{3}) = 0,05 \text{ моль}$.

4. Вычислим массу чистого карбоната калия в исходном растворе.
Найдём молярную массу $K_{2}CO_{3}$:
$M(K_{2}CO_{3}) = 39 \cdot 2 + 12 + 16 \cdot 3 = 138 \text{ г/моль}$.
Масса соли равна:
$m(K_{2}CO_{3}) = n(K_{2}CO_{3}) \cdot M(K_{2}CO_{3}) = 0,05 \text{ моль} \cdot 138 \text{ г/моль} = 6,9 \text{ г}$.

5. Определим массу исходного раствора карбоната калия.
Зная массовую долю соли ($\omega = 6\%$, что составляет $0,06$ в долях единицы), используем формулу:
$m(\text{раствора}) = \frac{m(\text{вещества})}{\omega}$
$m(\text{р-ра } K_{2}CO_{3}) = \frac{6,9 \text{ г}}{0,06} = 115 \text{ г}$.

Ответ: 115 г

Источник: ФИПИ