рассчитайте массу сульфата бария который образуется при взаимодействии 196 г 50 процентного раствора серной кислоты с избытком раствора нитрата бария
Давайте подробно разберем задачу по шагам.
Дано:
Масса серной кислоты (H₂SO₄): 196 г
Массовая доля кислоты в растворе: 50%
Раствор серной кислоты является 50-процентным, значит, концентрация кислоты по массе:
\[ m_{H_2SO_4} = 196\,г \]
В этом растворе 50% — это сама кислота, а 50% — вода:
\[ \text{Масса H}_2\text{SO}_4 = 196\, г \]
\[ \text{Масса воды} = 196\, г \]
Тогда масса раствора:
\[ M_{раствора} = 196\, г + 196\, г = 392\, г \]
Но для расчетов важна именно масса чистой кислоты.
В задаче говорится, что кислота реагирует с нитратом бария.
Шаг 1. Определим массу чистой серной кислоты
Из условий:
\[ \text{Масса H}_2\text{SO}_4 = 196\, г \]
Поскольку раствор 50%-ный, то:
\[ \text{Масса H}_2\text{SO}_4 = 50\% \times 392\, г = 196\, г \]
Значит, в данном растворе уже есть 196 г серной кислоты.
Шаг 2. Найдем число веществ (молей серной кислоты)
Молярная масса H₂SO₄:
\[ M_{H_2SO_4} = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98\, г/моль \]
Количество молей:
\[ n_{H_2SO_4} = \frac{196\, г}{98\, г/моль} = 2\, моль \]
Шаг 3. Реакция с нитратом бария
Реакция:
\[ H_2SO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2\,HN O_3 \]
На практике в реакции серная кислота взаимодействует с нитратом бария:
\[ H_2SO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow BaSO_4 (осадок) + 2\,HNO_3 \]
Она идет в соотношении 1:1 по молям. Получается, 2 моля H₂SO₄ реагируют с 2 молями нитрата бария, образуя 2 моля осадка сульфата бария.
Шаг 4. Определим массу сульфата бария
Молярная масса BaSO₄:
\[ M_{BaSO_4} = 137 + 32 + 4 \times 16 = 233\, г/моль \]
Общая масса осадка:
\[ m_{BaSO_4} = n_{BaSO_4} \times M_{BaSO_4} \]
так как молей BaSO₄ образуется равное число молей, равно молям H₂SO₄ — 2 моль:
\[ m_{BaSO_4} = 2 \times 233\, г/моль = 466\, г \]
Ответ:
При взаимодействии 196 г 50-процентного раствора серной кислоты (с содержанием 196 г H₂SO₄) с избытком нитрата бария образуется 466 г сульфата бария.
