Номер 293, страница 57 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

293. Смесь массой 6,16 г, содержащую хлорид бария и хлорид натрия, растворили в воде. К полученному раствору добавили избыток серной кислоты. В результате реакции образовался осадок массой 4,66 г. Определите массовую долю хлорида натрия в исходной смеси.

Дано:
$m(\text{смеси}) = 6,16 \text{ г}$
$m(\text{осадка}) = 4,66 \text{ г}$
Смесь состоит из хлорида бария ($BaCl_2$) и хлорида натрия ($NaCl$).

$m(\text{смеси}) = 6,16 \text{ г} = 0,00616 \text{ кг}$
$m(\text{осадка}) = 4,66 \text{ г} = 0,00466 \text{ кг}$

Найти:
$\omega(NaCl) - ?$

Решение:
При добавлении избытка серной кислоты к водному раствору смеси хлорида бария и хлорида натрия в реакцию вступает только хлорид бария, так как в результате образуется нерастворимый в воде и кислотах осадок — сульфат бария ($BaSO_4$). Хлорид натрия с серной кислотой в данных условиях не реагирует с образованием осадка.
Уравнение протекающей реакции:
$BaCl_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HCl$
Весь образовавшийся осадок — это сульфат бария ($BaSO_4$).

1. Рассчитаем молярные массы веществ, необходимых для решения задачи.
Молярная масса сульфата бария:
$M(BaSO_4) = 137 + 32 + 4 \cdot 16 = 233 \text{ г/моль}$
Молярная масса хлорида бария:
$M(BaCl_2) = 137 + 2 \cdot 35,5 = 208 \text{ г/моль}$

2. Вычислим количество вещества (число моль) образовавшегося осадка сульфата бария, масса которого известна из условия задачи.
$n(BaSO_4) = \frac{m(BaSO_4)}{M(BaSO_4)} = \frac{4,66 \text{ г}}{233 \text{ г/моль}} = 0,02 \text{ моль}$

3. Согласно уравнению реакции, количества веществ хлорида бария и сульфата бария соотносятся как 1:1. Следовательно, количество вещества хлорида бария, содержавшегося в исходной смеси, равно количеству вещества образовавшегося сульфата бария.
$n(BaCl_2) = n(BaSO_4) = 0,02 \text{ моль}$

4. Найдем массу хлорида бария в исходной смеси.
$m(BaCl_2) = n(BaCl_2) \cdot M(BaCl_2) = 0,02 \text{ моль} \cdot 208 \text{ г/моль} = 4,16 \text{ г}$

5. Зная общую массу смеси и массу одного из ее компонентов (хлорида бария), найдем массу второго компонента (хлорида натрия).
$m(NaCl) = m(\text{смеси}) - m(BaCl_2) = 6,16 \text{ г} - 4,16 \text{ г} = 2,00 \text{ г}$

6. Определим массовую долю хлорида натрия в исходной смеси по формуле:
$\omega(NaCl) = \frac{m(NaCl)}{m(\text{смеси})} \cdot 100\%$
$\omega(NaCl) = \frac{2,00 \text{ г}}{6,16 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 32,4675...\% \approx 32,47\%$

Ответ: массовая доля хлорида натрия в исходной смеси составляет приблизительно 32,47%.