К 456 г раствора сульфата алюминия с массовой долей растворенного вещества 3% добавили избыток нитрата бария. Вычислите массу осадка, выделившегося при этом.

Для решения задачи начнем с определения, сколько граммов сульфата алюминия (Al₂(SO₄)₃) содержится в растворе.

1. Расчет массы сульфата алюминия в растворе: Масса раствора = 456 г
   Массовая доля растворенного вещества (сульфата алюминия) = 3%
   Масса сульфата алюминия = 456 г × 0,03 = 13,68 г

2. Записываем уравнение реакции между сульфатом алюминия и нитратом бария: \[ Al_2(SO_4)_3 + 3Ba(NO_3)_2 \rightarrow 3BaSO_4↓ + 2Al(NO_3)_3 \] Согласно уравнению, 1 моль сульфата алюминия реагирует с 3 моль нитрата бария, образуя 3 моль сульфата бария (BaSO₄).

3. Расчет количества вещества сульфата алюминия: Молярная масса Al₂(SO₄)₃:

   • Al: 2 × 27 = 54 г/моль
   • S: 3 × 32 = 96 г/моль
   • O: 12 × 16 = 192 г/моль
     Общая молярная масса Al₂(SO₄)₃ = 54 + 96 + 192 = 342 г/моль

   Теперь найдем количество вещества сульфата алюминия: \[ n(Al_2(SO_4)_3) = \frac{m}{M} = \frac{13,68 \, \text{г}}{342 \, \text{г/моль}} \approx 0,04 \, \text{моль} \]

4. Определение количества BaSO₄, образующегося в результате реакции: Из уравнения видно, что 1 моль Al₂(SO₄)₃ дает 3 моль BaSO₄. Значит: \[ n(BaSO_4) = 3 \times n(Al_2(SO_4)_3) = 3 \times 0,04 \, \text{моль} = 0,12 \, \text{моль} \]

5. Расчет массы осадка BaSO₄: Молярная масса BaSO₄:

   • Ba: 137 г/моль
   • S: 32 г/моль
   • O: 4 × 16 = 64 г/моль
     Общая молярная масса BaSO₄ = 137 + 32 + 64 = 233 г/моль

   Теперь найдем массу осадка BaSO₄: \[ m(BaSO_4) = n(BaSO_4) \times M(BaSO_4) = 0,12 \, \text{моль} \times 233 \, \text{г/моль} \approx 27,96 \, \text{г} \]

Таким образом, масса осадка сульфата бария, выделившегося при реакции, составляет приблизительно 27,96 г.