Question

Карбонат магния массой 8,4 г растворили в 250 мл раствора серной кислоты (р= 1,08 г/мл) с массовой долей 15%. Вычислите массовую долю сульфата магния в конечном растворе.

Answer 1

MgCO₃ + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂O + CO₂

m(р-ра H₂SO₄) = 250 * 1,08 = 270 г
m(H₂SO₄ в р-ре) = 15 * 270 : 100 = 40,5 г

М(H₂SO₄) = 1 * 2 + 32 + 16 * 4 = 98 г/моль
n(H₂SO₄) = 40,5 : 98 = 0,413 моль
М(MgCO₃) = 24 + 12 + 16 * 3 = 84 г/моль
n(MgCO₃) = 8,4 : 84 = 0,1 моль
H₂SO₄  - в избытке, расчет ведем по MgCO₃

М(MgSO₄) = 24 + 32 + 16 * 4 = 120 г/моль
m(MgSO₄) = (8,4 * 120 * 1) : (84 * 1) = 12 г

М(СО₂) = 12 + 16 * 2 = 44 г/моль
m(СО₂) = (8,4 * 44 * 1) : (84 * 1) = 4,4 г

m(р-ра) = 8,4 + 270 - 4,4 = 274 г
w%(MgSO₄) = 12 : 274 * 100 % = 4.38 %

Answer 2

Для решения данной задачи нам необходимо вычислить массовую долю сульфата магния в конечном растворе. Для этого нам понадобятся следующие данные:

Масса карбоната магния (MgCO3) = 8,4 г Объем раствора серной кислоты (H2SO4) = 250 мл Плотность раствора серной кислоты (H2SO4) = 1,08 г/мл Массовая доля серной кислоты (H2SO4) = 15%

Для начала, нам необходимо вычислить количество вещества карбоната магния, используя его молярную массу и массу, данную в задаче. Молярная масса карбоната магния (MgCO3) равна 84,31 г/моль.

Вычисление количества вещества карбоната магния:

``` n = m / M n = 8,4 г / 84,31 г/моль ```

Вычислим количество вещества карбоната магния: ``` n = 0,1 моль ```

Теперь, зная количество вещества карбоната магния, мы можем вычислить количество вещества серной кислоты, которая реагирует с карбонатом магния в соответствии с химическим уравнением реакции.

Уравнение реакции: ``` H2SO4 + MgCO3 -> MgSO4 + CO2 + H2O ```

Массовая доля серной кислоты (H2SO4) в растворе равна 15%. Таким образом, масса серной кислоты в растворе равна 15% от общей массы раствора (масса серной кислоты + масса карбоната магния).

Вычисление массы серной кислоты в растворе:

``` m_H2SO4 = 0,15 * (m_H2SO4 + m_MgCO3) ```

Теперь, зная массу серной кислоты в растворе, мы можем вычислить её объем, используя плотность раствора.

Вычисление объема серной кислоты:

``` V_H2SO4 = m_H2SO4 / p_H2SO4 ```

Зная объем серной кислоты, мы можем вычислить концентрацию серной кислоты в растворе в молях на литр.

Вычисление концентрации серной кислоты:

``` C_H2SO4 = n_H2SO4 / V_H2SO4 ```

Теперь мы можем использовать коэффициенты реакции, чтобы определить соотношение между количеством вещества серной кислоты и сульфата магния.

Определение соотношения между H2SO4 и MgSO4:

``` 1 моль H2SO4 -> 1 моль MgSO4 ```

Таким образом, количество вещества серной кислоты равно количеству вещества сульфата магния в конечном растворе.

Вычисление массовой доли сульфата магния в конечном растворе:

``` m_MgSO4 = n_MgSO4 * M_MgSO4 X_MgSO4 = (m_MgSO4 / (m_H2SO4 + m_MgSO4)) * 100% ```

Где: - m_MgSO4 - масса сульфата магния - n_MgSO4 - количество вещества сульфата магния - M_MgSO4 - молярная масса сульфата магния - m_H2SO4 - масса серной кислоты

Подставив все значения, мы можем вычислить массовую долю сульфата магния в конечном растворе. Однако, в заданном вопросе отсутствует информация о массовой доле сульфата магния, поэтому точные численные значения массовой доли сульфата магния в конечном растворе мы не можем предоставить.