Question

200г смеси сульфата и карбоната бария обработали раствором хлороводородной кислоты в результате реакции выделилось 5,6 л (н.у) газа определите массовую долю сульфата бария в смеси

Answer 1

Реакция будет проходить только с карбонатом бария
BaCO₃ + 2HCl = BaCl₂ + CO₂ + H₂O
Считаем количество вещества углекислого газа
n(CO₂) = V(CO₂) / Vm = 5.6 / 22.4 = 0.25 моль
По уравнению реакции карбоната бария столько же
Считаем массу карбоната бария
m(BaCO₃) = n(BaCO₃) * M(BaCO₃) = 0.25 * 197 = 49.25 г
Считаем массу сульфата бария
m(BaSO₄) = m(смеси) - m(BaCO₃) = 200 - 49.25 = 150.75 г
Считаем массовую долю сульфата бария
w(BaSO₄) = m(BaSO₄) / m(смеси) = 150.75 / 200 = 0.75375 или 75.375%

Answer 2

Для решения этой задачи, мы должны использовать информацию о реакции между смесью сульфата и карбоната бария с хлороводородной кислотой. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

BaSO4 (сульфат бария) + 2HCl (хлороводородная кислота) -> BaCl2 (хлорид бария) + H2O (вода) + SO2 (диоксид серы) + CO2 (углекислый газ)

Из уравнения видно, что 1 моль BaSO4 реагирует с 2 молями HCl. Теперь мы можем перевести объем газа в молярный объем, зная, что при нормальных условиях (н.у) 1 моль газа занимает около 22,4 литра объема:

Объем газа (л) / молярный объем газа при н.у (л/моль) = количество молей газа

5,6 л / 22,4 л/моль ≈ 0,25 моль газа

Так как 1 моль BaSO4 реагирует с 0,25 молью газа, а в реакции участвует 200 грамм смеси, то мы можем определить количество молей сульфата бария:

Масса сульфата бария (г) = (массовая доля сульфата бария в смеси) * (общая масса смеси)

Пусть массовая доля сульфата бария в смеси составляет х. Тогда:

0,25 моль / 1 моль * х = 200 г

х ≈ 200 г / 0,25 ≈ 800 г

Таким образом, массовая доля сульфата бария в смеси составляет 800 г / 200 г = 0,8 или 80%.