Условие
В 200 г раствора HCl с долей 3,65% добавили 27,4 г Ba. Найдите конечный состав в школьной модели полного растворения продуктов. Ar(Ba)=137, Ar(Cl)=35,5.
Решение по шагам
HCl содержится 7,3 г, или 0,2 моль; Ba — 0,2 моль. Реакция Ba + 2HCl → BaCl₂ + H₂ расходует кислоту и 0,1 моль Ba. Получается 0,1 моль BaCl₂ массой 20,8 г.
Оставшийся Ba реагирует с водой: Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂. Получается 0,1 моль Ba(OH)₂, или 17,1 г. Всего уходит 0,2 моль H₂ массой 0,4 г. Оставшаяся масса 200 + 27,4 − 0,4 = 227 г. Доли продуктов: 20,8/227 ≈ 9,16% и 17,1/227 ≈ 7,53%.
Реальное распределение гидроксида между раствором и осадком зависит от температуры и растворимости. Без этих данных числа относятся к принятой модели всей оставшейся смеси, а не к отдельно отфильтрованной жидкости.
Проверка результата
Барий распределён по 0,1 моль между двумя соединениями. Баланс учитывает оба этапа и ушедший газ; кислоты в конце нет.
Типичная ошибка
Остановиться после расходования HCl: металл продолжает реагировать с водой. Масса раствора также не остаётся равной исходным 200 г.
Что даёт этот метод
Проверьте, может ли избыток реагировать с растворителем.
Дальше по теме
Физика, химия и астрономия: школьный практикум.
Следующие разборы
- Пирит и железо: состав смеси при неизменной массе остатка
- Кристаллизация KI: 12 г осадка при охлаждении
Условие адаптировано из открытого источника: 37-й Турнир имени М. В. Ломоносова, МЦНМО, задания 2014 года, himiya: задача 5. Решение, объяснение и проверка изложены редакцией damirock.com; это не официальный ключ преподавателя. МЦНМО C0: распространение без ограничений. Вёрстка и обозначения адаптированы; числовые предпосылки указаны в условии.