При взаимодействии 249,6 г раствора хлорида бария с избытком сульфата алюминия было получено 10,68 г растворимой соли. Определите массовую долю хлорида бария в исходном растворе. В ответе запишите уравнение реакции, о которой идет речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Давайте поэтапно решим задачу. Сначала запишем уравнение реакции, а затем перейдём к вычислениям. --- ### Шаг 1. Запись уравнения реакции Условие говорит, что раствор хлорида бария (BaCl₂) взаимодействует с избытком сульфата алюминия (Al₂(SO₄)₃). В результате образуются растворимые соли. Реакция между BaCl₂ и Al₂(SO₄)₃: \[ 3\, \mathrm{BaCl_2} + \mathrm{Al_2(SO_4)_3} \rightarrow 3\, \mathrm{BaSO_4} \downarrow + 2\, \mathrm{AlCl_3} \] Здесь — осадок сульфата бария (BaSO₄) (нерастворимый осадок), а на выходе — хлорид алюминия (AlCl₃), растворимый в воде. **Уравнение реакции:** \[ 3\, \mathrm{BaCl_2} + \mathrm{Al_2(SO_4)_3} \rightarrow 3\, \mathrm{BaSO_4} \downarrow + 2\, \mathrm{AlCl_3} \] --- ### Шаг 2. Введение известных данных: - Масса раствора BaCl₂: \( m_{\text{раствора}} = 249,6\, \text{г} \) - Масса растворенной соли (на выходе): \( m_{\text{солей}} = 10,68\, \text{г} \) (растворимый продукт) - Требуется найти массовую долю BaCl₂ в исходном растворе: \( w_{\mathrm{BaCl_2}} \) --- ### Шаг 3. Вычисление количества вещества растворенной соли Растворенная соль — это хлорид бария (BaCl₂). Нам нужно определить, сколько вещества этого компонента было в исходном растворе. Обозначим: - \( n_{\mathrm{BaCl_2}} \) — количество вещества хлорида бария в исходном растворе Масса BaCl₂ связана с количеством вещества через его молярную массу: \[ M_{\mathrm{BaCl_2}} = 137 + 2 \times 35.5 = 137 + 71 = 208\, \text{г/моль} \] Поскольку по условию речь идет о растворении BaCl₂, то вся масса растворенного BaCl₂ и есть 249,6 г — исходная масса раствора, из которой часть — сам раствор BaCl₂. --- ### Шаг 4. Связь между количеством вещества и массой Масса растворенной соли (10,68 г) — это масса гидрата или соли, которая реагировала в реакции. Но в задаче говорится, что получено 10,68 г растворимой соли — скорее всего, это масса AlCl₃, которая была образована. Иначе говоря, растворимая соль — это AlCl₃, так как BaSO₄ — это осадок, и его масса не добавляется к растворенной соли. **Это важно:** В условии “по полученной массе” подразумевается, что 10,68 г — это масса растворенного вещества, т.е. содержание растворимых веществ (в основном AlCl₃). Тогда: - Масса AlCl₃, образованная в реакции — 10,68 г. --- ### Шаг 5. Расчёт вещества AlCl₃, исходя из его массы Молярная масса AlCl₃: \[ M_{\mathrm{AlCl_3}} = 27 + 3 \times 35.5 = 27 + 106.5 = 133.5\, \text{г/моль} \] Количество вещества AlCl₃: \[ n_{\mathrm{AlCl_3}} = \frac{10,68\, \text{г}}{133.5\, \text{г/моль}} \approx 0.08\, \text{моль} \] Из уравнения реакции видно, что 2 моль AlCl₃ образуются при реакции с 3 моль BaCl₂: \[ \mathrm{Al_2(SO_4)_3} + 3\, \mathrm{BaCl_2} \rightarrow \text{осадок BaSO}_4 + 2\, \mathrm{AlCl_3} \] Следовательно, 2 моль AlCl₃ — это продукт реакции, соответствующий 3 моль BaCl₂. Общее количество BaCl₂ в исходной реакции: \[ n_{\mathrm{BaCl_2}} = \frac{3}{2} \times n_{\mathrm{AlCl_3}} = \frac{3}{2} \times 0.08 = 0.12\, \text{моль} \] --- ### Шаг 6. Масса BaCl₂, входившая в исходный раствор Масса исходного BaCl₂: \[ m_{\mathrm{BaCl_2}} = n_{\mathrm{BaCl_2}} \times M_{\mathrm{BaCl_2}}= 0.12 \times 208\, \text{г/моль} = 24.96\, \text{г} \] --- ### Шаг 7. Расчёт массовой доли BaCl₂ в исходном растворе Масса раствора: 249,6 г Масса BaCl₂: 24,96 г Массовая доля: \[ w_{\mathrm{BaCl_2}} = \frac{m_{\mathrm{BaCl_2}}}{m_{\text{раствора}}} \times 100\% = \frac{24.96}{249.6} \times 100\% \approx 10\% \] --- ### Итоговый ответ: **Уравнение реакции:** \[ 3\, \mathrm{BaCl_2} + \mathrm{Al_2(SO_4)_3} \rightarrow 3\, \mathrm{BaSO_4} \downarrow + 2\, \mathrm{AlCl_3} \] **Массовая доля хлорида бария в исходном растворе:** \[ \boxed{ w_{\mathrm{BaCl_2}} \approx 10\% } \] Если нужно записать в виде числа, то это примерно **10.0 %**. --- Если есть дополнительные вопросы или требуется более точное объяснение, я готов помочь!