К 625 мл раствора серной кислоты с концентрацией 0,8 моль/л (плотность раствора 1,04 г/мл) добавили небольшими порциями олеум, а затем в полученный раствор внесли 466 г дигидрата хлорида бария. В результате образовался осадок массой 349,5 г, а массовая доля соли бария в растворе после отделения осадка составила 10%. Рассчитайте массовую долю оксида серы(VI) в олеуме.

Для решения этой задачи нам необходимо рассмотреть химические реакции, происходящие в данной системе, и применить принципы химических расчетов. 1. **Химические реакции:** - Сначала олеум, который представляет собой смесь SO3 и H2SO4, реагирует с серной кислотой (H2SO4) в растворе по следующему уравнению: ``` H2SO4 + SO3 -> H2S2O7 ``` - Далее, дигидрат хлорида бария (BaCl2·2H2O) реагирует с полученным тетраоксосульфатом(VI) дибария (H2S2O7) по уравнению: ``` BaCl2 + H2S2O7 -> BaSO4 + 2HCl ``` - Образовавшийся осадок бария (BaSO4) позволяет рассчитать массовую долю оксида серы(VI) в олеуме. 2. **Решение с пошаговыми объяснениями:** - **Шаг 1:** Рассчитаем количество моль серной кислоты в исходном растворе: ``` n(H2SO4) = C * V = 0.8 mol/L * 0.625 L = 0.5 mol ``` - **Шаг 2:** Найдем количество молей олеума, реагировавшего с серной кислотой: ``` n(oleum) = n(H2S2O7) = 0.5 mol ``` - **Шаг 3:** Рассчитаем массу олеума, участвующего в реакции: ``` m(oleum) = n(oleum) * M(oleum) = 0.5 mol * (2*32.07 g/mol + 98.08 g/mol) = 0.5 mol * 2 * 32.07 g/mol + 98.08 g/mol) = 0.5 mol * 162.22 g/mol = 81.11 g ``` - **Шаг 4:** Теперь рассчитаем массу бария и оксида серы(VI) в осадке: ``` m(BaSO4) = 349.5 g ``` - **Шаг 5:** Найдем количество моль бария в осадке: ``` n(BaSO4) = m(BaSO4) / M(BaSO4) = 349.5 g / (137.33 g/mol + 32.07 g/mol + 4*16 g/mol) ≈ 1.95 mol ``` - **Шаг 6:** Рассчитаем массовую долю Ba в растворе до отделения осадка: ``` m(Ba) = n(BaSO4) * M(Ba) = 1.95 mol * 137.33 g/mol = 267.32 g ``` - **Шаг 7:** Найдем массовую долю Ba в растворе после отделения осадка: ``` % mass Ba = (m(Ba) / m(solution)) * 100 = (267.32 g / (625 mL * 1.04 g/mL)) * 100 ≈ 40.17% ``` - **Шаг 8:** Найдем массовую долю H2SO4 и SO3 в олеуме: ``` % mass H2SO4 = 100% - % mass Ba = 100% - 40.17% = 59.83% % mass SO3 = % mass H2SO4 = 59.83% ``` - **Шаг 9:** Рассчитаем массовую долю оксида серы(VI) в олеуме: ``` % mass SO3 = 59.83% ``` 3. **Ответ:** Массовая доля оксида серы(VI) в олеуме составляет примерно 59.83%. Таким образом, мы провели химические расчеты и определили массовую долю оксида серы(VI) в олеуме, учитывая приведенные данные.