Для того чтобы вычислить массу раствора нитрата бария (Ba(NO3)2), который необходимо добавить к раствору серной кислоты (H2SO4) для получения 23,3 г сульфата бария (BaSO4), начнем с уравнения реакции между нитратом бария и серной кислотой:
\[ \text{Ba(NO}_3\text{)}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2 \text{HNO}_3 \]
Найдем молекулярные массы веществ:
- Молекулярная масса BaSO4:
- Ba: 137 г/моль
- S: 32 г/моль
- O (4*16): 64 г/моль
- Всего: 137 + 32 + 64 = 233 г/моль
- Молекулярная масса BaSO4:
Определим количество вещества BaSO4: Используя формулу: \[ n = \frac{m}{M} \] где:
- n — количество вещества,
- m — масса (23,3 г),
- M — молекулярная масса (233 г/моль).
Подставляем значения: \[ n = \frac{23,3 \text{ г}}{233 \text{ г/моль}} \approx 0,1 \text{ моль} \]
Определяем необходимое количество нитрата бария: Согласно уравнению реакции, 1 моль Ba(NO3)2 дает 1 моль BaSO4. Следовательно, нам нужно 0,1 моль Ba(NO3)2.
Находим массу нитрата бария: Молекулярная масса нитрата бария:
- Ba: 137 г/моль
- N: 14 г/моль (2 атома, значит 2*14 = 28 г/моль)
- O (616): 96 г/моль (3 атома, 316 = 48 г/моль)
- Всего: 137 + 28 + 48 = 213 г/моль
Масса нитрата бария: \[ m = n \times M = 0,1 \text{ моль} \times 213 \text{ г/моль} = 21,3 \text{ г} \]
С учетом массовой доли соли в растворе: Если массовая доля нитрата бария в растворе составляет 10%, то массовая доля соли \(w = 0,1\).
Масса раствора (m_раствора): \[ w = \frac{m_{\text{Ba(NO}_3\text{)}_2}}{m_{\text{раствора}}} \] \[ 0,1 = \frac{21,3 \text{ г}}{m_{\text{раствора}}} \] \[ m_{\text{раствора}} = \frac{21,3 \text{ г}}{0,1} = 213 \text{ г} \]
Таким образом, чтобы получить 23,3 г сульфата бария, необходимо добавить 213 г раствора нитрата бария, содержание соли в котором составляет 10%.
