Для решения задачи начнем с понимания процесса, описанного в условии. Нам нужно выяснить, сколько соляной кислоты (HCl) можно получить из определённого количества серной кислоты (H₂SO₄).
Шаг 1: Определение чистоты серной кислоты
У нас есть 100 г серной кислоты, содержащей 30% примесей. Это значит, что чистого H₂SO₄ в этом образце:
[
\text{Масса чистого H₂SO₄} = 100 , \text{г} \times (1 - 0.30) = 100 , \text{г} \times 0.70 = 70 , \text{г}
]
Шаг 2: Запись уравнения реакции
Серная кислота может реагировать с хлоридом бария (BaCl₂) для получения соляной кислоты (HCl) и сульфата бария (BaSO₄). Реакцию можно записать следующим образом:
[
H_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow 2 HCl + BaSO_4
]
Из уравнения видно, что 1 моль серной кислоты дает 2 моля соляной кислоты.
Шаг 3: Вычисление мольного количества H₂SO₄
Теперь найдем, сколько моль H₂SO₄ содержится в 70 г:
[
\text{M}_{H_2SO_4} = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 2 + 32 + 64 = 98 , \text{г/моль}
]
[
n_{H_2SO_4} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{70 , \text{г}}{98 , \text{г/моль}} \approx 0.714 , \text{моль}
]
Шаг 4: Использование соотношения молей для HCl
Поскольку 1 моль H₂SO₄ дает 2 моля HCl, то количество HCl получится:
[
n_{HCl} = 2 \times n_{H_2SO_4} = 2 \times 0.714 \approx 1.428 , \text{моль}
]
Шаг 5: Вычисление массы HCl
Теперь найдем массу HCl, используя молярную массу HCl:
[
\text{M}_{HCl} = 1 + 35.5 = 36.5 , \text{г/моль}
]
[
\text{масса HCl} = n_{HCl} \times \text{M}_{HCl} = 1.428 , \text{моль} \times 36.5 , \text{г/моль} \approx 52.1 , \text{г}
]
Ответ
Таким образом, при взаимодействии 100 г серной кислоты с избытком хлорида бария можно получить приблизительно 52.1 г соляной кислоты (HCl).
