Оксид бария массой 38,25 г растворили в 595 мл воды. К раствору добавили 112,8 мл раствора серной

Ответы на вопрос

Отвечает Парамонов Тёма.

Ответ: $\mathbf{Ba(OH)_2\cdot 8H_2O}$

Ход решения

\mathrm{BaO + H_2O \rightarrow Ba(OH)_2}

n(\mathrm{BaO})=\frac{38{,}25}{153{,}33}\approx 0{,}2495\ \text{моль}\Rightarrow n(\mathrm{Ba(OH)_2})=0{,}2495\ \text{моль}

Рассчитаем количество серной кислоты.
Объём $V=112{,}8\ \text{мл}$ , плотность $\rho=1{,}085\ \text{г/мл}$ → масса раствора

m_{\text{р-ра}}=V\rho=112{,}8\cdot 1{,}085\approx 122{,}388\ \text{г}

Масса $\mathrm{H_2SO_4}$ (12%):

m(\mathrm{H_2SO_4})=0{,}12\cdot 122{,}388\approx 14{,}687\ \text{г}

n(\mathrm{H_2SO_4})=\frac{14{,}687}{98{,}08}\approx 0{,}1497\ \text{моль}

\mathrm{Ba(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2H_2O}

Кислота — лимитирующий реагент, значит осадка $\mathrm{BaSO_4}$ образуется $0{,}1497$ моль, а избыток $\mathrm{Ba(OH)_2}$ остаётся:

n_{\text{изб}}(\mathrm{Ba(OH)_2})=0{,}2495-0{,}1497=0{,}0998\ \text{моль}

После фильтрации в фильтрате — раствор избытка $\mathrm{Ba(OH)_2}$ . При упаривании при $20^\circ\mathrm{C}$ гидроксид бария кристаллизуется в виде октагидрата $\mathrm{Ba(OH)_2\cdot 8H_2O}$ , который хорошо растворим в воде и устойчив при этой температуре.

Проверка по массе кристаллов:

M\big(\mathrm{Ba(OH)_2\cdot 8H_2O}\big)=M\big(\mathrm{Ba(OH)_2}\big)+8M(\mathrm{H_2O}) =171{,}34+8\cdot 18{,}015\approx 315{,}46\ \text{г/моль}

m= n\cdot M = 0{,}0998\cdot 315{,}46 \approx 31{,}48\ \text{г} \approx 31{,}50\ \text{г}

Масса совпадает с данными условия.

Следовательно, кристаллический продукт $X$ — $\mathrm{Ba(OH)_2\cdot 8H_2O}$ .

Ответы на вопрос