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 \( \boxed{47.6\, \text{г}} \).