Давайте решим задачу по химии по шагам. Условие: серная кислота массой 20 г реагирует с избытком нитрата бария, и нужно определить массу выделившегося осадка.
Шаг 1. Запишем уравнение реакции
Когда серная кислота реагирует с нитратом бария, образуется барит (осадок сульфата barия) и растворимый нитрат.
Общая реакция:
[
\mathrm{H_2SO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2,HNO_3}
]
Из уравнения видно, что:
- На 1 молекулу серной кислоты (H₂SO₄) реагирует 1 молекула нитрата бария (Ba(NO₃)₂),
- Образуется 1 молекула барита (BaSO₄) — осадок.
Шаг 2. Расчеты
а) Определим количество вещества серной кислоты
Молярная масса серной кислоты ( M_{H_2SO_4} ):
[
M_{H_2SO_4} = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98, \text{г/моль}
]
Масса серной кислоты ( m_{H_2SO_4} = 20, \text{г} ).
Количество вещества (моль):
[
n_{H_2SO_4} = \frac{m_{H_2SO_4}}{M_{H_2SO_4}} = \frac{20}{98} \approx 0.204, \text{моль}
]
б) Определим массу осадка ( BaSO_4 ):
Образуется столько же молекул ( BaSO_4 ), сколько и ( H_2SO_4 ), то есть 0.204 моль.
Молярная масса барита ( M_{BaSO_4} ):
[
M_{BaSO_4} = 137 + 32 + 4 \times 16 = 233, \text{г/моль}
]
Масса осадка:
[
m_{BaSO_4} = n_{BaSO_4} \times M_{BaSO_4} = 0.204 \times 233 \approx 47.6, \text{г}
]
Ответ:
Масса выделившегося осадка ( \boxed{47.6, \text{г}} ).
