Question

При растворении 30,6 г оксида бария в воде получили раствор с массовой долей вещества 5%. К этому раствору добавили 98 г 40%-ного раствора ортофосфорной кислоты. Определите массовую долю соли в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).

Accepted Answer

Answer

Идея решения: найти количество вещества каждого реагента, определить стехиометрическое соотношение для выбора правильного уравнения реакции, вычислить массу образовавшейся соли и её массовую долю в конечном растворе.

**Шаг 1. Реакция растворения оксида бария:**

$$\ce{BaO + H2O -> Ba(OH)2}$$

**Шаг 2. Вычисление количества вещества оксида бария:**

$$n(\ce{BaO}) = \frac{m(\ce{BaO})}{M(\ce{BaO})} = \frac{30{,}6}{153} = 0{,}2 	ext{ моль}$$

**Шаг 3. Определение массы гидроксида бария:**

По уравнению реакции $n(\ce{Ba(OH)2}) = n(\ce{BaO}) = 0{,}2$ моль.

$$m(\ce{Ba(OH)2}) = n(\ce{Ba(OH)2}) \cdot M(\ce{Ba(OH)2}) = 0{,}2 \cdot 171 = 34{,}2 	ext{ г}$$

**Шаг 4. Расчёт массы раствора гидроксида бария:**

$$m_{	ext{р-ра}}(\ce{Ba(OH)2}) = \frac{m(\ce{Ba(OH)2})}{\omega(\ce{Ba(OH)2})} = \frac{34{,}2}{0{,}05} = 684 	ext{ г}$$

**Шаг 5. Вычисление количества вещества ортофосфорной кислоты:**

$$m(\ce{H3PO4}) = m_{	ext{р-ра}}(\ce{H3PO4}) \cdot \omega(\ce{H3PO4}) = 98 \cdot 0{,}4 = 39{,}2 	ext{ г}$$

$$n(\ce{H3PO4}) = \frac{m(\ce{H3PO4})}{M(\ce{H3PO4})} = \frac{39{,}2}{98} = 0{,}4 	ext{ моль}$$

**Шаг 6. Определение состава образующейся соли:**

Соотношение количеств веществ: $\frac{n(\ce{Ba(OH)2})}{n(\ce{H3PO4})} = \frac{0{,}2}{0{,}4} = \frac{1}{2}$.

Это соответствует реакции:

$$\ce{Ba(OH)2 + 2H3PO4 -> Ba(H2PO4)2 + 2H2O}$$

**Шаг 7. Расчёт массы дигидрофосфата бария:**

По уравнению реакции $n(\ce{Ba(H2PO4)2}) = n(\ce{Ba(OH)2}) = 0{,}2$ моль.

$$m(\ce{Ba(H2PO4)2}) = n(\ce{Ba(H2PO4)2}) \cdot M(\ce{Ba(H2PO4)2}) = 0{,}2 \cdot 331 = 66{,}2 	ext{ г}$$

**Шаг 8. Определение массы конечного раствора:**

$$m_{	ext{конечн. р-ра}} = m_{	ext{р-ра}}(\ce{Ba(OH)2}) + m_{	ext{р-ра}}(\ce{H3PO4}) = 684 + 98 = 782 	ext{ г}$$

**Шаг 9. Вычисление массовой доли соли:**

$$\omega(\ce{Ba(H2PO4)2}) = \frac{m(\ce{Ba(H2PO4)2})}{m_{	ext{конечн. р-ра}}} = \frac{66{,}2}{782} = 0{,}08465 \approx 8{,}47\%$$

Задание №34Расчётные задачиЕГЭ по химии