Для решения задачи начнем с определения реакции и необходимого количества реагентов. У нас есть реакция:
\[ \text{Ba(NO}_3\text{)}_2 + \text{K}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4 + 2\text{KNO}_3 \]
Сначала рассчитаем количество молей нитрата бария \(\text{Ba(NO}_3\text{)}_2\). Молярная масса нитрата бария составляет:
- \(\text{Ba}\): 137 г/моль
- \(\text{N}\): 14 г/моль × 2 = 28 г/моль
- \(\text{O}\): 16 г/моль × 6 = 96 г/моль
Суммарная молярная масса \(\text{Ba(NO}_3\text{)}_2\):
\[ 137 + 28 + 96 = 261 \text{ г/моль} \]
Теперь вычислим количество молей нитрата бария в 52,2 г:
\[ n_{\text{Ba(NO}_3\text{)}_2} = \frac{m}{M} = \frac{52.2 \text{ г}}{261 \text{ г/моль}} \approx 0.200 \text{ моль} \]
Теперь у нас есть 0.5 моль сульфата калия \(\text{K}_2\text{SO}_4\). По уравнению реакции видно, что на одну моль \(\text{Ba(NO}_3\text{)}_2\) требуется одна моль \(\text{K}_2\text{SO}_4\). Таким образом, у нас есть 0.200 моль нитрата бария и 0.5 моль сульфата калия.
В реакции нитрат бария является лимитирующим реагентом, так как его меньше по молям. Следовательно, реакция будет идти до полного расходования \(\text{Ba(NO}_3\text{)}_2\).
Количество осадка сульфата бария \(\text{BaSO}_4\) будет равно количеству молей нитрата бария, которые реагируют. То есть, образуется 0.200 моль осадка \(\text{BaSO}_4\).
Теперь рассчитаем массу осадка \(\text{BaSO}_4\):
- Молярная масса \(\text{BaSO}_4\):
\[ \text{Ba} = 137 \text{ г/моль},\; \text{S} = 32 \text{ г/моль},\; \text{O} = 16 \text{ г/моль} \times 4 = 64 \text{ г/моль} \]
Суммарная молярная масса \(\text{BaSO}_4\):
\[ 137 + 32 + 64 = 233 \text{ г/моль} \]
Теперь находим массу осадка:
\[ m_{\text{BaSO}_4} = n \times M = 0.200 \text{ моль} \times 233 \text{ г/моль} \approx 46.6 \text{ г} \]
Таким образом, масса выделившегося осадка \(\text{BaSO}_4\) составляет примерно 46.6 г.