К раствору сульфата алюминия массой 68,4 г и массовой долей 8% прилили избыток раствора хлорида бария Вычислите массу образовавшегося остатка
Для решения данной задачи начнем с определения количества сульфата алюминия в растворе.
Вычислим массу сульфата алюминия в растворе: Масса сульфата алюминия составила 68,4 г, а массовая доля составляет 8%. Чтобы найти массу сульфата алюминия, используем формулу:
\[ m_{\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3} = \frac{m_{\text{раствора}} \cdot p}{100} = \frac{68,4 \, \text{г} \cdot 8}{100} = 5,232 \, \text{г} \]
Запишем уравнение реакции между сульфатом алюминия и хлоридом бария: Сульфат алюминия реагирует с хлоридом бария с образованием сульфата бария и хлорида алюминия по следующему уравнению:
\[ \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3 \text{BaCl}_2 \rightarrow 3 \text{BaSO}_4 + 2 \text{AlCl}_3 \]
Определим количество сульфата алюминия в моль: Молярная масса сульфата алюминия \( \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 \) = 2 × 27 + 3 × (32 + 16 × 4) = 342 г/моль. Тогда количество сульфата алюминия в молях можно найти по формуле:
\[ n_{\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3} = \frac{m_{\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3}}{M_{\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3}} = \frac{5,232 \, \text{г}}{342 \, \text{г/моль}} \approx 0,0153 \, \text{моль} \]
Найдем количество сульфата бария, образующегося в результате реакции: Согласно уравнению реакции, 1 моль сульфата алюминия образует 3 моля сульфата бария. Значит, для 0,0153 моль сульфата алюминия образуется:
\[ n_{\text{BaSO}_4} = 3 \times n_{\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3} = 3 \times 0,0153 \approx 0,0459 \, \text{моль} \]
Вычислим массу образовавшегося сульфата бария: Молярная масса сульфата бария \( \text{BaSO}_4 \) = 137 + 32 + 16 × 4 = 233 г/моль. Теперь найдем массу:
\[ m_{\text{BaSO}_4} = n_{\text{BaSO}_4} \times M_{\text{BaSO}_4} = 0,0459 \, \text{моль} \times 233 \, \text{г/моль} \approx 10,7 \, \text{г} \]
Определяем массу остатка: Остаток будет состоять из непрореагировавшего сульфата алюминия (если он остался) и всех образованных продуктов. Но в данной задаче учитывается именно масса остатка, который не реагировал.
Поскольку мы добавили избыток раствора хлорида бария, предполагаем, что весь сульфат алюминия реагировал, и остатка в данной задаче нет. Поэтому масса образовавшегося остатка равна массе образовавшегося сульфата бария:
Ответ: масса образовавшегося остатка составляет примерно 10,7 г.
