Дано:
Объем раствора \(V = 625\, мл\)
Концентрация серной кислоты \(c = 0.8\, моль/л\)
Плотность раствора \(ρ = 1.04\, г/мл\)
Масса дигидрата хлорида бария \(m_{BaCl_2} = 466\, г\)
Масса осадка \(m_{ос} = 349.5\, г\)
Массовая доля соли бария в растворе после отделения осадка \(10\%\)
Найти массовую долю оксида серы (VI).
Рассчитаем количество вещества серной кислоты:
\(V = 625\, мл = 0.625\, л\)
\(n_{H_2SO_4} = c \cdot V = 0.8\, моль/л \cdot 0.625\, л = 0.5\, моль\)Найдем массу серной кислоты:
\(м_{H_2SO_4} = n_{H_2SO_4} \cdot M_{H_2SO_4}\), где \(M_{H_2SO_4}\) – молярная масса \(H_2SO_4\)
Молярная масса \(H_2SO_4 = 1 \cdot 2 + 32 + 16 \cdot 4 = 98\, г/моль\)
\(м_{H_2SO_4} = 0.5\, моль \cdot 98\, г/моль = 49\, г\)Рассчитаем массовую долю серной кислоты в растворе:
\(м_{раств} = V \cdot ρ = 625\, мл \cdot 1.04\, г/мл = 650\, г\)
\(м_{H_2SO_4\ в\ р-ре} = м_{H_2SO_4} / м_{раств} \cdot 100\% = 49\, г / 650\, г \cdot 100\% ≈ 7.54\%\)Определим количество бария в дигидрате хлорида бария \(BaCl_2\):
Молярная масса \(BaCl_2 = 137 + 35.5 \cdot 2 = 208\, г/моль\)
\(n_{BaCl_2} = m_{BaCl_2} / M_{BaCl_2} = 466\, г / 208\, г/моль ≈ 2.24\, моль\)Рассчитаем количество оксида серы (VI), образовавшееся в результате реакции:
Так как 1 моль \(BaCl_2\) соответствует 1 моль \(H_2SO_4\), то количество серы (VI) также равно \(2.24\, моль\)Для расчета массовой доли оксида серы (VI) найдем массу оксида серы (VI):
Молярная масса \(SO_3 = 32 + 16 \cdot 3 = 80\, г/моль\)
\(м_{SO_3} = n_{SO_3} \cdot M_{SO_3} = 2.24\, моль \cdot 80\, г/моль = 179.2\, г\)Найдем массовую долю оксида серы (VI) в растворе после отделения осадка:
Массовая доля серы (VI) \(= м_{SO_3} / м_{раств} \cdot 100\% = 179.2\, г / 650\, г \cdot 100\% ≈ 27.57\%\)
Таким образом, массовая доля оксида серы (VI) в растворе после отделения осадка составляет примерно 27.57%.