Question

При взаимодействии раствора серной кислоты массой 32 г с избытком раствора нитрата бария выделился нерастворимый в воде осадок массой 11,4 г. Определите массовую долю серной кислоты в исходном растворе.

Answer 1

X=11.9*98/233=4.79
4.79*100/32=15%

Answer 2

Чтобы определить массовую долю серной кислоты в исходном растворе, давайте разберемся с процессом химической реакции.

Уравнение химической реакции между серной кислотой (H₂SO₄) и нитратом бария (Ba(NO₃)₂) выглядит следующим образом:

\[ H₂SO₄ + Ba(NO₃)₂ \rightarrow BaSO₄ + 2HNO₃ \]

Из уравнения видно, что образуется нерастворимый осадок бария (BaSO₄). Масса осадка составляет 11,4 г.

Теперь посмотрим на соотношение между массой осадка и молью соответствующего вещества. Молярная масса бария (Ba) равна приблизительно 137,33 г/моль, а молярная масса серы (S) - 32,07 г/моль. Таким образом, мольная масса BaSO₄ (барий + сера + четыре кислорода) составляет примерно 233,39 г/моль.

Теперь можно определить количество молей BaSO₄:

\[ \text{Моль BaSO₄} = \frac{\text{Масса осадка}}{\text{Мольная масса BaSO₄}} \]

\[ \text{Моль BaSO₄} = \frac{11,4\, \text{г}}{233,39\, \text{г/моль}} \approx 0,049\, \text{моль} \]

Согласно уравнению реакции, соотношение между молью BaSO₄ и молью H₂SO₄ равно 1:1. Таким образом, количество молей H₂SO₄ также равно 0,049 моль.

Теперь найдем массу серной кислоты в исходном растворе:

\[ \text{Масса H₂SO₄} = \text{Количество молей H₂SO₄} \times \text{Мольная масса H₂SO₄} \]

\[ \text{Масса H₂SO₄} = 0,049\, \text{моль} \times (2 \times 1,01\, \text{г/моль} + 32,07\, \text{г/моль} + 4 \times 16,00\, \text{г/моль}) \]

\[ \text{Масса H₂SO₄} = 0,049\, \text{моль} \times 98,09\, \text{г/моль} \]

\[ \text{Масса H₂SO₄} \approx 4,80\, \text{г} \]

Таким образом, массовая доля серной кислоты в исходном растворе равна:

\[ \text{Массовая доля H₂SO₄} = \frac{\text{Масса H₂SO₄}}{\text{Масса исходного раствора}} \times 100\% \]

\[ \text{Массовая доля H₂SO₄} = \frac{4,80\, \text{г}}{32\, \text{г}} \times 100\% \approx 15\% \]

Таким образом, массовая доля серной кислоты в исходном растворе составляет примерно 15%.