Смесь сульфата бария и углерода, массой 30 г, прокалили без доступа кислорода при температуре 1200 градусов. полученный после прокаливания продукт обработали избытком соляной кислоты. масса нерастворившегося осадка составила 1,9 г. запишите уравнения соответствующих реакций и определите массовые доли веществ в исходной смеси.
1) Реакция прокаливания смеси сульфата бария и углерода:
BaSO4 + C => BaS + CO2
2) Реакция обработки полученного продукта избытком соляной кислоты:
BaS + 2HCl => BaCl2 + H2S
Теперь пошагово решим задачу:
1) Рассчитаем молекулярные массы веществ:
Молярная масса BaSO4 = 137,33 г/моль
Молярная масса C = 12,01 г/моль
2) Найдем количество веществ каждого компонента в смеси:
Масса BaSO4 в смеси = 30 г
Масса C в смеси = 30 г - масса BaSO4 в смеси
Моль BaSO4 в смеси = масса BaSO4 в смеси / молярная масса BaSO4
Моль C в смеси = масса C в смеси / молярная масса C
3) Рассчитаем мольные соотношения веществ в реакции прокаливания:
Из уравнения реакции видно, что 1 моль BaSO4 соответствует 1 молю BaS и 1 молю CO2.
Моль BaS = моль BaSO4 в смеси
Моль CO2 = моль BaSO4 в смеси
4) Найдем мольные соотношения веществ в реакции обработки соляной кислотой:
Из уравнения реакции видно, что 1 моль BaS соответствует 1 молю BaCl2 и 1 молю H2S.
Моль BaCl2 = моль BaS в смеси
Моль H2S = моль BaS в смеси
5) Рассчитаем массы осадка и растворенных веществ в реакции обработки соляной кислотой:
Масса осадка (BaCl2) = Молярная масса BaCl2 * моль BaCl2
Масса растворенных веществ (H2S) = Молярная масса H2S * моль H2S
6) Рассчитаем массовые доли веществ в исходной смеси:
Массовая доля BaSO4 = (Моль BaSO4 в смеси * Молярная масса BaSO4) / масса исходной смеси * 100%
Массовая доля C = (Моль C в смеси * Молярная масса C) / масса исходной смеси * 100%
Массовая доля BaS = (Моль BaS * Молярная масса BaS) / масса исходной смеси * 100%
Массовая доля CO2 = (Моль CO2 * Молярная масса CO2) / масса исходной смеси * 100%
Массовая доля BaCl2 = (Моль BaCl2 * Молярная масса BaCl2) / масса исходной смеси * 100%
Массовая доля H2S = (Моль H2S * Молярная масса H2S) / масса исходной смеси * 100%
Таким образом, найдено мольное соотношение веществ в смеси и их массовые доли.