Question

Взята смесь безводных сульфата натрия и гидроксида бария, в которой количество молей соли относится к количеству молей щелочи как 1 к 3, а общее число атомов в смеси равно 6,02·1023. К этой смеси добавили 200 г воды и энергично перемешали. Часть смеси при этом не растворилась. Определите массу жидкости над осадком. С объяснением всех действий, пожалуйста!

Answer 1

Согласно условию задачи n(Na2SO4) : n(Ba(OH)2) = 1 : 3, n(атомы соли и щелочи) = 1 моль.

Пусть n(Na2SO4) = x моль, тогда n(атомы соли) = 7х, n(Ba(OH)2) = 3x моль, n(атомы щелочи) = 5*3х = 15x.

Так как n(атомов соли и щелочи) = 1 моль, то 7x + 15x = 1,

x = 1/22 = 0,0455 моль, n(Na2SO4) =0,0455 моль; n(Ba(OH)2) = 0,136 моль.

Na2SO4 + Ba(OH)2 = ↓BaSO4 + 2NaOH

0,0455                              0,136 (по условию задачи)

Гидроксид бария взят в избытке, сульфат натрия прореагирует полностью.

В реакцию вступят по 0,0455 моль сульфата натрия и гидроксида бария, образуются 0,0455 моль сульфата бария (нерастворимого в воде) и 2*0,0455 = 0,091 моль гидроксида натрия. Также в растворе останется неизрасходованный гидроксид бария в количестве 0,136 – 0,0455 = 0,091 моль.

Масса жидкости над осадком будет равна массе исходных веществ за вычетом осадка (сульфата бария):

m(жидкости) = m(исходный Na2SO4) + m(исходный Ba(OH)2) + m(H2O) – m(осадок, BaSO4) = 0,0455*142 + 0,136*171 + 200 – 0,0455*233 = 219 г.

Ответ: 219 граммов

Answer 2

Решение:

Дано: - Смесь безводных сульфата натрия и гидроксида бария. - Количество молей соли относится к количеству молей щелочи как 1 к 3. - Общее число атомов в смеси равно 6,02·10^23. - К смеси добавили 200 г воды и перемешали. - Часть смеси при этом не растворилась.

Нам нужно определить массу жидкости над осадком.

1. Найдем количество молей соли и щелочи в смеси: - Пусть x - количество молей соли. - Тогда количество молей щелочи будет 3x. - Общее количество молей в смеси будет x + 3x = 4x. - Из условия задачи, общее количество молей в смеси равно 6,02·10^23: 4x = 6,02·10^23. - Решим это уравнение относительно x: x = (6,02·10^23) / 4 = 1,505·10^23.

2. Найдем массу соли и щелочи в смеси: - Молярная масса сульфата натрия (Na2SO4) равна 22,99 г/моль + 2 * 32,07 г/моль + 4 * 16,00 г/моль = 142,04 г/моль. - Молярная масса гидроксида бария (Ba(OH)2) равна 137,33 г/моль + 2 * 1,01 г/моль + 2 * 16,00 г/моль = 171,34 г/моль. - Масса соли в смеси будет x * молярная масса сульфата натрия = 1,505·10^23 * 142,04 г/моль. - Масса щелочи в смеси будет 3x * молярная масса гидроксида бария = 3 * 1,505·10^23 * 171,34 г/моль.

3. Найдем массу жидкости над осадком: - Общая масса смеси будет равна сумме массы соли и щелочи. - Масса жидкости над осадком будет равна общей массе смеси минус масса соли и минус масса щелочи.

Резюме: Мы определили, что масса жидкости над осадком будет равна общей массе смеси минус масса соли и минус масса щелочи.

Пожалуйста, проверьте мои расчеты и дайте знать, если у вас есть дополнительные вопросы!