Номер 437, страница 86 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

437. К раствору сульфата аммония массой 40 г с массовой долей $ \text{(NH}_4\text{)}_2\text{SO}_4 $, равной 8,25 %, добавили избыток раствора нитрата бария. Определите массу выпавшего осадка.

Дано:

$m(р-ра\ (NH_4)_2SO_4) = 40 \text{ г}$

$\omega((NH_4)_2SO_4) = 8,25 \% = 0,0825$

Найти:

$m(осадка) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции между сульфатом аммония и нитратом бария. Это реакция ионного обмена, в результате которой образуется нерастворимый сульфат бария, который и является осадком:

$(NH_4)_2SO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2NH_4NO_3$

2. Найдем массу чистого сульфата аммония в исходном растворе:

$m((NH_4)_2SO_4) = m(р-ра) \cdot \omega((NH_4)_2SO_4) = 40 \text{ г} \cdot 0,0825 = 3,3 \text{ г}$

3. Рассчитаем молярные массы сульфата аммония $((NH_4)_2SO_4)$ и осадка — сульфата бария $(BaSO_4)$. Атомные массы элементов: $N=14, H=1, S=32, O=16, Ba=137$.

$M((NH_4)_2SO_4) = (14 + 1 \cdot 4) \cdot 2 + 32 + 16 \cdot 4 = 18 \cdot 2 + 32 + 64 = 132 \text{ г/моль}$

$M(BaSO_4) = 137 + 32 + 16 \cdot 4 = 137 + 32 + 64 = 233 \text{ г/моль}$

4. Найдем количество вещества (число молей) сульфата аммония, вступившего в реакцию:

$n = \frac{m}{M}$

$n((NH_4)_2SO_4) = \frac{3,3 \text{ г}}{132 \text{ г/моль}} = 0,025 \text{ моль}$

5. По уравнению реакции определим количество вещества образовавшегося осадка. Согласно уравнению, из 1 моль $(NH_4)_2SO_4$ образуется 1 моль $BaSO_4$. Следовательно, их количества вещества соотносятся как 1:1.

$n(BaSO_4) = n((NH_4)_2SO_4) = 0,025 \text{ моль}$

6. Найдем массу выпавшего осадка сульфата бария:

$m(BaSO_4) = n(BaSO_4) \cdot M(BaSO_4) = 0,025 \text{ моль} \cdot 233 \text{ г/моль} = 5,825 \text{ г}$

Ответ: масса выпавшего осадка составляет $5,825 \text{ г}$.