дано:
- Масса карбоната бария (BaCO3) = 15 г
- Объем 20%-ной азотной кислоты (HNO3) = 250 мл
- Плотность раствора HNO3 (ρ) = 1,1 г/мл
найти:
- Массовую долю соли в образовавшемся растворе.
решение:
1. Рассчитаем массу раствора HNO3:
Масса раствора HNO3 = объем * плотность = 250 мл * 1,1 г/мл = 275 г.
2. Рассчитаем массу азотной кислоты в растворе:
Масса HNO3 = масса раствора * массовая доля = 275 г * 0,20 = 55 г.
3. Вычислим количество моль HNO3:
Молярная масса HNO3 = 1 + 14 + 16*3 = 63 г/моль.
Количество моль HNO3 = масса / молярная масса = 55 г / 63 г/моль ≈ 0,873 моль.
4. Теперь найдем количество моль карбоната бария (BaCO3):
Молярная масса BaCO3 = 137,33 + 12 + 16*3 = 197,33 г/моль.
Количество моль BaCO3 = масса / молярная масса = 15 г / 197,33 г/моль ≈ 0,076 моль.
5. Реакция между BaCO3 и HNO3 выглядит следующим образом:
BaCO3 + 2 HNO3 → Ba(NO3)2 + CO2 + H2O.
По уравнению видно, что на 1 моль BaCO3 требуется 2 моль HNO3. Следовательно, для 0,076 моль BaCO3 нужно:
0,076 моль BaCO3 * 2 = 0,152 моль HNO3.
У нас есть 0,873 моль HNO3, что больше, чем требуется для реакции, поэтому реакция пройдет полностью.
6. Теперь определим количество образовавшейся соли Ba(NO3)2 по уравнению реакции. Она будет равна количеству моль BaCO3:
Количество моль Ba(NO3)2 = 0,076 моль.
7. Рассчитаем массу образовавшейся соли Ba(NO3)2:
Молярная масса Ba(NO3)2 = 137,33 + (14 + 16*3)*2 = 137,33 + 124 = 261,33 г/моль.
Масса Ba(NO3)2 = количество моль * молярная масса = 0,076 моль * 261,33 г/моль ≈ 19,84 г.
8. Теперь соль Ba(NO3)2 растворили в 250 г раствора HNO3. Посчитаем общую массу раствора:
Общая масса раствора = масса соли + масса раствора = 19,84 г + 275 г = 294,84 г.
9. Рассчитаем массовую долю соли в растворе:
Массовая доля соли = масса соли / общая масса раствора * 100 % = 19,84 г / 294,84 г * 100 % ≈ 6,73 %.
ответ:
Массовая доля соли в образовавшемся растворе составляет примерно 6,73 %.