1. Запишем уравнения реакций:

(1) SO₃ + H₂O = H₂SO₄

(2) Sr(NO₃)₂ + H₂SO₄ = SrSO₄ ↓ + 2HNO₃

2. Вычислим количество вещества SO₃ и H₂SO₄ в составе олеума:

Пусть в олеуме n_{в олеуме} (H₂SO₄) = x моль

Тогда m_{в олеуме} (H₂SO₄) = n • M = 98х г

m(SO₃) = m(олеума) − m_{в олеуме} (H₂SO₄) = 2,09 − 98х г

n(SO₃) = m : M = (2,09 − 98х) : 80 моль

m_всего (O) = ω(O) • m(олеума) = 0,6124 • 2,09 = 1,28 г

n_всего (O) = m : M = 1,28 : 16 = 0,08 моль

n(O) в SO₃ = (2,09 − 98х) • 3 : 80 = 0,0784 − 3,675x моль, а n(O) в H₂SO₄ = 4x моль

0,0784 − 3,675x + 4x  = 0,08

x = n_{в олеуме} (H₂SO₄) = 0,005 моль

n(SO₃) = (2,09 − 98х) : 80 = 0,02 моль

3. Вычислим массу выпавшего осадка после добавления раствора нитрата стронция:

Т.к. нитрат стронция остался в конечном растворе, то Sr(NO₃)₂ был в избытке, а H₂SO₄ в недостатке

n_всего (H₂SO₄) = n_{в олеуме} (H₂SO₄) + n₁ (H₂SO₄) = 0,005 + 0,02 = 0,025 моль

n₂ (SrSO₄) = n_всего (H₂SO₄) = n_{прореаг., 2} (Sr(NO₃)₂)  = 0,025 моль

m₂ (SrSO₄) = n₂ • M = 0,025 • 184 = 4,6 г

4. Вычислим объем добавленного раствора нитрата стронция:

Пусть объем раствора V_р-ра (Sr(NO₃)₂) = y  л

n_исх. (Sr(NO₃)₂) = c • V = 0,2y моль

n_ост. (Sr(NO₃)₂) = n_исх. (Sr(NO₃)₂) − n_{прореаг., 2} (Sr(NO₃)₂) = 0,2y − 0,025 моль

m_ост. (Sr(NO₃)₂) = n_ост. • M = (0,2y − 0,025) • 212 = 42,4у – 5,3 г

m_{конеч. р-ра} = m_ост. (Sr(NO₃)₂) : ω = (42,4у − 5,3) : 0,0068 = 6235,3у − 779,4 г

m_{конеч. р-ра} = m(H₂O) + m(олеума) + m_р-ра (Sr(NO₃)₂) − m₂ (SrSO₄)

m_{конеч. р-ра} = 40 • 1 + 2,09 + y • 1,15 • 1000 − 4,6 = 37,49 + 1150y г

37,49 + 1150y = 6235,3у − 779,4

y = V_р-ра (Sr(NO₃)₂) = 0,16064 л или 160,64 мл

Максимальный балл: 4