Правильный ответ
- Запишем уравнения реакций:
(1) SO3 + H2O = H2SO4
(2) H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2HCl
- Вычислим количества исходных веществ
Пусть n(SO3) = x моль, тогда n1(H2SO4) = x моль
98x = 0,1 · (270 + 80x)
x =0,3 моль
n(BaCl2 · 2H2O) = n(BaCl2) = m : M = 85,4 : 244 = 0,35 моль
- Вычислим суммарную массу веществ в фильтрате
n(H2SO4) < n(BaCl2) ⟹ хлорид бария в избытке
n2(BaCl2) = n(H2SO4) = 0,3 моль
nост.(BaCl2) = 0,35 – 0,3 = 0,05 моль
mост.(BaCl2) = n · M = 0,05 · 208 = 10,4 г
n(HCl) = 2n(H2SO4) = 0,6 моль
m(HCl) = n · M = 0,6 · 36,5 = 21,9 г
m(общ) = 10,4 + 21,9 = 32,3 г
- Вычислим объем добавленной воды
mр-ра(H2SO4) = m(H2SO4) : ω(H2SO4) = 0,3 · 98 : 0,1 = 294 г
m(фильтрата) = mр-ра(H2SO4) + m(BaCl2 · 2H2O) – m(BaSO4) = 294 + 85,4 – 0,3 · 233 = 309,5 г
m(разб. фильтрата) = 32,3 : 0,095 = 340 г
mдоб.(H2O) = 340 – 309,5 = 30,5 г
Vдоб.(H2O) = mдоб.(H2O) : ρ = 30,5 : 1 = 30,5 мл
Полное решение
- Запишем уравнения реакций:
(1) SO3 + H2O = H2SO4
(2) H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2HCl
- Вычислим количества исходных веществ
Пусть n(SO3) = x моль, тогда n1(H2SO4) = x моль
98x = 0,1 · (270 + 80x)
x =0,3 моль
n(BaCl2 · 2H2O) = n(BaCl2) = m : M = 85,4 : 244 = 0,35 моль
- Вычислим суммарную массу веществ в фильтрате
n(H2SO4) < n(BaCl2) ⟹ хлорид бария в избытке
n2(BaCl2) = n(H2SO4) = 0,3 моль
nост.(BaCl2) = 0,35 – 0,3 = 0,05 моль
mост.(BaCl2) = n · M = 0,05 · 208 = 10,4 г
n(HCl) = 2n(H2SO4) = 0,6 моль
m(HCl) = n · M = 0,6 · 36,5 = 21,9 г
m(общ) = 10,4 + 21,9 = 32,3 г
- Вычислим объем добавленной воды
mр-ра(H2SO4) = m(H2SO4) : ω(H2SO4) = 0,3 · 98 : 0,1 = 294 г
m(фильтрата) = mр-ра(H2SO4) + m(BaCl2 · 2H2O) – m(BaSO4) = 294 + 85,4 – 0,3 · 233 = 309,5 г
m(разб. фильтрата) = 32,3 : 0,095 = 340 г
mдоб.(H2O) = 340 – 309,5 = 30,5 г
Vдоб.(H2O) = mдоб.(H2O) : ρ = 30,5 : 1 = 30,5 мл
