При взаимодействии 249,6 г раствора хлорида бария с избытком сульфата алюминия было получено 10,68 г растворимой соли. Определите массовую долю хлорида бария в исходном растворе.…
При взаимодействии 249,6 г раствора хлорида бария с избытком сульфата алюминия было получено 10,68 г растворимой соли. Определите массовую долю хлорида бария в исходном растворе. В ответе запишите уравнение реакции, о которой идет речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления
Для решения задачи сначала запишем уравнение реакции между хлоридом бария (BaCl₂) и сульфатом алюминия (Al₂(SO₄)₃):
\[ 3 \text{BaCl}_2 + \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 \rightarrow 3 \text{BaSO}_4 \downarrow + 6 \text{AlCl}_3 \]
В результате реакции образуется нерастворимый сульфат бария (BaSO₄) и растворимый хлорид алюминия (AlCl₃).
Теперь можем рассчитывать массовую долю хлорида бария в растворе.
- Определим массу образовавшегося BaSO₄:
Согласно условию задачи, получено 10,68 г растворимой соли, но это не является качественно точным обозначением. Поскольку мы ожидаем, что образовался сульфат бария (BaSO₄) как основное нерастворимое соединение, и, по уравнению, именно он будет образовываться.
- Рассчитаем количество молей BaSO₄:
Молярная масса BaSO₄:
- Ba: 137,33 г/моль
- S: 32,07 г/моль
- O (4 * 16,00): 64,00 г/моль
- Общая: 137,33 + 32,07 + 64,00 = 233,40 г/моль
Теперь найдем количество молей BaSO₄: \[ n(\text{BaSO}_4) = \frac{m(\text{BaSO}_4)}{M(\text{BaSO}_4)} = \frac{10,68 \text{ г}}{233,40 \text{ г/моль}} \approx 0,0458 \text{ моль} \]
- Найдем количество молей BaCl₂ по уравнению реакции: Согласно уравнению реакции, 3 моль BaCl₂ реагируют с 1 моль Al₂(SO₄)₃, чтобы образовать 3 моль BaSO₄. Это означает, что количество моль BaCl₂, которое было использовано, равно количеству моль BaSO₄.
Таким образом, количество моль BaCl₂: \[ n(\text{BaCl}_2) = n(\text{BaSO}_4) = 0,0458 \text{ моль} \]
- Рассчитаем массу BaCl₂:
Молярная масса BaCl₂:
- Ba: 137,33 г/моль
- Cl (2 * 35,45): 70,90 г/моль
- Общая: 137,33 + 70,90 = 208,23 г/моль
Теперь найдем массу BaCl₂, которая была в растворе: \[ m(\text{BaCl}_2) = n(\text{BaCl}_2) \times M(\text{BaCl}_2) = 0,0458 \text{ моль} \times 208,23 \text{ г/моль} \approx 9,54 \text{ г} \]
- Определим массовую долю BaCl₂ в растворе:
Теперь мы можем найти массовую долю хлорида бария в растворе: \[ \text{массовая доля BaCl}_2 = \frac{m(\text{BaCl}_2)}{m_{\text{раствора}}} \times 100\% = \frac{9,54 \text{ г}}{249,6 \text{ г}} \times 100\% \approx 3,83\% \]
Ответ:
- Уравнение реакции: \[ 3 \text{BaCl}_2 + \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 \rightarrow 3 \text{BaSO}_4 \downarrow + 6 \text{AlCl}_3 \]
- Массовая доля хлорида бария в растворе составляет примерно 3,83%.
