Номер 1387, страница 214 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1387. Рассчитайте массу гидроксида бария, который образуется при взаимодействии с избытком воды смеси, состоящей из бария массой 12,2 г и оксида бария массой 11,3 г.

Дано:

Масса бария $m(Ba) = 12,2 \text{ г}$

Масса оксида бария $m(BaO) = 11,3 \text{ г}$

Вода $H_2O$ в избытке

Найти:

Массу гидроксида бария $m(Ba(OH)_2)$ - ?

Решение:

При взаимодействии с избытком воды и барий, и оксид бария образуют гидроксид бария. Запишем уравнения протекающих реакций:

1) Взаимодействие бария с водой:

$Ba + 2H_2O \rightarrow Ba(OH)_2 + H_2\uparrow$

2) Взаимодействие оксида бария с водой:

$BaO + H_2O \rightarrow Ba(OH)_2$

Для расчета общей массы образовавшегося гидроксида бария необходимо рассчитать массу продукта в каждой реакции и затем их сложить.

Рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в реакциях:

Молярная масса бария: $M(Ba) \approx 137 \text{ г/моль}$

Молярная масса оксида бария: $M(BaO) = 137 + 16 = 153 \text{ г/моль}$

Молярная масса гидроксида бария: $M(Ba(OH)_2) = 137 + 2 \cdot (16 + 1) = 171 \text{ г/моль}$

Найдем количество вещества (моль) для каждого исходного компонента смеси:

Количество вещества бария: $\nu(Ba) = \frac{m(Ba)}{M(Ba)} = \frac{12,2 \text{ г}}{137 \text{ г/моль}} \approx 0,089 \text{ моль}$

Количество вещества оксида бария: $\nu(BaO) = \frac{m(BaO)}{M(BaO)} = \frac{11,3 \text{ г}}{153 \text{ г/моль}} \approx 0,074 \text{ моль}$

По уравнениям реакций найдем количество вещества гидроксида бария, которое образуется из каждого компонента:

Из уравнения (1) следует, что из 1 моль $Ba$ образуется 1 моль $Ba(OH)_2$. Следовательно:

$\nu_1(Ba(OH)_2) = \nu(Ba) \approx 0,089 \text{ моль}$

Из уравнения (2) следует, что из 1 моль $BaO$ образуется 1 моль $Ba(OH)_2$. Следовательно:

$\nu_2(Ba(OH)_2) = \nu(BaO) \approx 0,074 \text{ моль}$

Найдем общее количество вещества гидроксида бария:

$\nu_{общ}(Ba(OH)_2) = \nu_1(Ba(OH)_2) + \nu_2(Ba(OH)_2) \approx 0,089 \text{ моль} + 0,074 \text{ моль} = 0,163 \text{ моль}$

Теперь рассчитаем общую массу образовавшегося гидроксида бария:

$m_{общ}(Ba(OH)_2) = \nu_{общ}(Ba(OH)_2) \cdot M(Ba(OH)_2) \approx 0,163 \text{ моль} \cdot 171 \text{ г/моль} \approx 27,87 \text{ г}$

Округляя до трех значащих цифр, получаем 27,9 г.

Ответ: масса образовавшегося гидроксида бария составляет 27,9 г.