Реши задачу с понятным решением К 980 г раствора серной кислоты с массовой долей 20% прилили избыток раствора нитрата бария. Найдите массовую долю выпавшего осадка.

Для решения данной задачи разберем ее поэтапно. ### Шаг 1: Определим состав раствора серной кислоты Из условия задачи мы знаем, что у нас есть 980 г раствора серной кислоты, и его массовая доля составляющей (серной кислоты) равна 20%. Это значит, что в 980 г раствора содержится: \[ m_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 0.20 \times 980 \, \text{г} = 196 \, \text{г} \] Остальная часть раствора — это вода и другие компоненты. В данном случае мы смотрим на вопрос, касающийся реакций с нитратом бария. Но прежде чем перейти к этому, давайте определим, что составляет оставшиеся 80% раствора. ### Шаг 2: Определим количество других компонентов Масса воды в растворе: \[ m_{\text{H}_2\text{O}} = m_{\text{раствор}} - m_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 980 \, \text{г} - 196 \, \text{г} = 784 \, \text{г} \] ### Шаг 3: Напишем уравнение реакции При добавлении избыточного раствора нитрата бария (\( \text{Ba(NO}_3\text{)}_2 \)) к раствору серной кислоты происходит реакция, образующая осадок сульфата бария (\( \text{BaSO}_4 \)): \[ \text{Ba}^{2+} + \text{SO}_4^{2-} \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow \] ### Шаг 4: Найдем количество реагентов Теперь нужно найти мольное количество серной кислоты в растворе: 1. Молярная масса серной кислоты (\( \text{H}_2\text{SO}_4 \)): - \( 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98 \, \text{г/моль} \) 2. Найдем количество молей серной кислоты: \[ n_{\text{H}_2\text{SO}_4} = \frac{m_{\text{H}_2\text{SO}_4}}{M_{\text{H}_2\text{SO}_4}} = \frac{196 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} = 2 \, \text{моль} \] ### Шаг 5: Найдем количество образовавшегося осадка Согласно стехиометрии реакции, на каждую молекулу серной кислоты образуется одна молекула сульфата бария. Поэтому образуется также 2 моля сульфата бария: 1. Молярная масса сульфата бария (\( \text{BaSO}_4 \)): - \( 137 + 32 + 4 \cdot 16 = 233 \, \text{г/моль} \) 2. Теперь найдем массу образовавшегося осадка: \[ m_{\text{BaSO}_4} = n_{\text{BaSO}_4} \cdot M_{\text{BaSO}_4} = 2 \, \text{моль} \times 233 \, \text{г/моль} = 466 \, \text{г} \] ### Шаг 6: Найдем массовую долю осадка в смеси Общая масса раствора остается 980 г (так как мы не учитываем добавление раствора бария - он является незначительным по сравнению с остальными компонентами). Теперь найдем массовую долю осадка в данной системе: \[ \text{Массовая доля осадка} = \frac{m_{\text{BaSO}_4}}{m_{\text{раствор}} + m_{\text{BaSO}_4} } = \frac{466 \, \text{г}}{980 \, \text{г} + 466 \, \text{г}} \] Общая масса после реакции: \[ m_{\text{общая}} = 980 \, \text{г} + 466 \, \text{г} = 1446 \, \text{г} \] Теперь подставим это значение: \[ \text{Массовая доля осадка} = \frac{466}{1446} \approx 0.322 \text{ или } 32.2\% \] ### Ответ Массовая доля выпавшего осадка сульфата бария составляет примерно 32.2%.