Какая масса осадка образуется при добавлении избытка раствора хлорида бария к 136,8 г раствора сульфата алюминия

Лазерный_Робот

29

Для решения данной задачи нам необходимо провести ряд последовательных вычислений. Начнем с расчета количества вещества раствора сульфата алюминия.

Шаг 1: Расчет количества вещества раствора сульфата алюминия (Al2(SO4)3):
Массовая доля сульфата алюминия в растворе составляет 16%. Следовательно, масса сульфата алюминия в 136,8 г раствора можно рассчитать следующим образом:
\[ масса\ сульфата\ алюминия = масса\ раствора \times массовая\ доля = 136,8\ г \times 0,16 = 21,888\ г \]

Шаг 2: Расчет количества вещества и массы осадка, образующегося при реакции с раствором хлорида бария (BaCl2):
Уравнение реакции между раствором сульфата алюминия и раствором хлорида бария имеет вид:
\[ 2Al2(SO4)3 + 3BaCl2 → 3BaSO4↓ + 2AlCl3 \]

Коэффициенты перед соединениями в этом уравнении показывают соотношение между количеством вещества. Из уравнения видно, что на каждые 2 молекулы сульфата алюминия приходится 3 молекулы бария. Следовательно, чтобы рассчитать количества вещества, нам необходимо провести следующие вычисления:

Количество вещества раствора сульфата алюминия:
\[ моль\ Al2(SO4)3 = \frac{масса\ Al2(SO4)3}{молярная\ масса\ Al2(SO4)3} \]
Молярная масса сульфата алюминия (Al2(SO4)3) составляет 342 г/моль. Подставим это значение в формулу:
\[ моль\ Al2(SO4)3 = \frac{21,888\ г}{342\ г/моль} ≈ 0,064\ моль \]

Количество вещества раствора хлорида бария:
Учитывая, что раствор хлорида бария добавляется с избытком, количество бария будет различаться. В данной задаче не указано, какое количество бария содержится в избытке, поэтому мы не можем рассчитать точное количество вещества раствора хлорида бария.

Масса BaSO4 (осадка):
Поскольку на каждые 2 молекулы сульфата алюминия приходится 3 молекулы бария, мы можем рассчитать количество вещества осадка (BaSO4) следующим образом:
\[ моль\ BaSO4 = \frac{0,064\ моль\ Al2(SO4)3}{2} \times \frac{3}{1} = 0,096\ моль \]

Теперь рассчитаем массу осадка (BaSO4) с использованием молярной массы (массы одного моля) осадка:
Молярная масса BaSO4 составляет 233 г/моль.
\[ масса\ BaSO4 = моль\ BaSO4 \times молярная\ масса = 0,096\ моль \times 233\ г/моль = 22,368\ г \]

Округлим промежуточные значения:
- Масса сульфата алюминия: 21,888 г (до тысячных)
- Количество вещества сульфата алюминия: 0,064 моль (до тысячных)
- Количество вещества осадка: 0,096 моль (до тысячных)

Окончательно, масса осадка округляется до целого числа: 22 г.

Таким образом, при добавлении избытка раствора хлорида бария к 136,8 г раствора сульфата алюминия массовой долей 16%, образуется 22 г осадка в форме сульфата бария (BaSO4).