Вопрос:

Через 500 г раствора хлорида бария, в котором 53 % от общей массы раствора составляет масса протонов в ядрах всех атомов, пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 896 мл (н. у.) газа.

Фотография

Ответ ассистента

Решение: 1. Найдем исходное количество вещества $BaCl_2$. Масса протонов в $BaCl_2$ (137+35,5*2=208 г/моль): $Ba^{2+}$ имеет 56 протонов, $2Cl^-$ имеют 34 протона, итого 90 протонов на 208 г. Массовая доля протонов в $BaCl_2 \approx 90/208 \approx 0,4327$. Масса протонов в $H_2O$ (18 г/моль): 10 протонов на 18 г. Массовая доля $\approx 10/18 \approx 0,5556$. Пусть $x$ — масса $BaCl_2$ в 500 г раствора: $x \cdot 0,4327 + (500 - x) \cdot 0,5556 = 500 \cdot 0,53 = 265$ $0,4327x + 277,8 - 0,5556x = 265$ $0,1229x = 12,8 \Rightarrow x \approx 104$ г. $n(BaCl_2) = 104 / 208 = 0,5$ моль. 2. Электролиз. Реакция: $BaCl_2 + 2H_2O \xrightarrow{электролиз} Ba(OH)_2 + H_2 \uparrow + Cl_2 \uparrow$. $n(Cl_2) = 0,896 / 22,4 = 0,04$ моль. Значит, прореагировало 0,04 моль $BaCl_2$. Осталось $BaCl_2 = 0,5 - 0,04 = 0,46$ моль. Образовалось $Ba(OH)_2 = 0,04$ моль. Масса газов: $m(Cl_2) + m(H_2) = 0,04 \cdot 71 + 0,04 \cdot 2 = 2,84 + 0,08 = 2,92$ г. Масса раствора после электролиза: $500 - 2,92 = 497,08$ г. 3. Реакция с $Na_2CO_3$. $n(Na_2CO_3) = 63,6 / 106 = 0,6$ моль. Реакции: $BaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow BaCO_3 \downarrow + 2NaCl$ и $Ba(OH)_2 + Na_2CO_3 \rightarrow BaCO_3 \downarrow + 2NaOH$. Всего $Ba^{2+}$ было $0,46 + 0,04 = 0,5$ моль. Значит, образовалось 0,5 моль $BaCO_3$. Масса осадка $BaCO_3$ ($M = 197$ г/моль): $0,5 \cdot 197 = 98,5$ г. 4. Массовая доля. Израсходовано $Na_2CO_3$: 0,5 моль. Остаток $Na_2CO_3 = 0,6 - 0,5 = 0,1$ моль. Масса = $0,1 \cdot 106 = 10,6$ г. Масса конечного раствора: $497,08 + 63,6 - 98,5 = 462,18$ г. Массовая доля: $w = 10,6 / 462,18 \approx 0,0229$ или 2,29%. Ответ: 2,29%.

Другие решения

Что ещё задавали пользователи