дано:
- масса раствора хлорида бария = 150 г
- массовая доля BaCl2 в растворе = 11%
- объем раствора карбоната калия = 120 мл
- массовая доля K2CO3 в растворе = 10,8%
- плотность раствора карбоната калия = 1,1 г/см3
найти:
- массовые доли веществ (BaCl2 и K2CO3) в конечном растворе после реакции.
решение:
1. Рассчитаем массу BaCl2 в растворе:
масса BaCl2 = 150 г * 0,11 = 16,5 г
2. Рассчитаем массу раствора карбоната калия:
масса раствора K2CO3 = объем * плотность = 120 мл * 1,1 г/см3 = 132 г
3. Рассчитаем массу K2CO3 в растворе:
масса K2CO3 = 132 г * 0,108 = 14,256 г
4. Определим количество BaCl2 и K2CO3:
молярная масса BaCl2 = 137 + 2*35,5 = 208 г/моль
молярная масса K2CO3 = 2*39 + 12 + 3*16 = 138 г/моль
количество BaCl2 = 16,5 г / 208 г/моль = 0,079 mol
количество K2CO3 = 14,256 г / 138 г/моль = 0,103 mol
5. Реакция между BaCl2 и K2CO3:
BaCl2 + K2CO3 → BaCO3↓ + 2KCl
1:1:2 (BaCl2 и K2CO3 реагируют в mol соотношении 1:1)
BaCl2 является лимитирующим реагентом, так как его меньше по количеству. Следовательно, образуется 0,079 mol BaCO3 и 0,158 mol KCl.
6. Рассчитаем массу образовавшегося BaCO3:
молярная масса BaCO3 = 137 + 12 + 3*16 = 197 г/моль
масса BaCO3 = 0,079 mol * 197 г/моль = 15,563 г
7. Рассчитаем массу KCl, который образуется:
молярная масса KCl = 39 + 35,5 = 74,5 г/моль
масса KCl = 0,158 mol * 74,5 г/моль = 11,769 g
8. Общая масса конечного раствора:
масса конечного раствора = масса BaCl2 + масса K2CO3 + масса KCl + масса BaCO3 + масса воды
где масса воды = общая масса исходных растворов - масса BaCl2 - масса K2CO3 - масса KCl - масса BaCO3
масса воды = 150 г + 132 г - 16,5 г - 14,256 г - 11,769 г - 15,563 г = 224,912 г
9. Масса конечного раствора:
масса конечного раствора = масса BaCO3 + масса KCl + масса воды
= 15,563 г + 11,769 г + 224,912 г = 252,244 г
10. Массовая доля BaCO3 в конечном растворе:
массовая доля BaCO3 = масса BaCO3 / масса конечного раствора
= 15,563 г / 252,244 г ≈ 0,0616 или 6,16%
11. Массовая доля KCl в конечном растворе:
массовая доля KCl = масса KCl / масса конечного раствора
= 11,769 г / 252,244 г ≈ 0,0467 или 4,67%
ответ:
Массовая доля BaCO3 в растворе ≈ 6,16%
Массовая доля KCl в растворе ≈ 4,67%