Номер 5, страница 39 - гдз по химии 9 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Алексеева

Дано:
$m(C) = 3 \text{ г}$
$m_{р-ра}(Ba(OH)_2) = 400 \text{ г}$
$\omega(Ba(OH)_2) = 12\%$

Перевод в СИ:
$m(C) = 3 \times 10^{-3} \text{ кг}$
$m_{р-ра}(Ba(OH)_2) = 400 \times 10^{-3} \text{ кг}$
$\omega(Ba(OH)_2) = 0.12$

Найти:
$m(\text{соли})$
Название соли

Решение:

1. Напишем уравнение реакции сгорания углерода:

$C + O_2 \rightarrow CO_2$

2. Найдем количество вещества углерода. Молярная масса углерода $M(C) = 12 \text{ г/моль}$:

$n(C) = \frac{m(C)}{M(C)} = \frac{3 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} = 0.25 \text{ моль}$

Согласно уравнению реакции, из 1 моль углерода образуется 1 моль углекислого газа. Следовательно, количество вещества углекислого газа:

$n(CO_2) = n(C) = 0.25 \text{ моль}$

3. Найдем массу чистого гидроксида бария в растворе. Массовая доля $Ba(OH)_2$ составляет 12%:

$m(Ba(OH)_2) = m_{р-ра}(Ba(OH)_2) \times \omega(Ba(OH)_2) = 400 \text{ г} \times 0.12 = 48 \text{ г}$

4. Найдем количество вещества гидроксида бария. Молярная масса $M(Ba(OH)_2) = 137 \text{ (Ba)} + 2 \times 16 \text{ (O)} + 2 \times 1 \text{ (H)} = 171 \text{ г/моль}$:

$n(Ba(OH)_2) = \frac{m(Ba(OH)_2)}{M(Ba(OH)_2)} = \frac{48 \text{ г}}{171 \text{ г/моль}} \approx 0.2807 \text{ моль}$

5. Напишем уравнение реакции взаимодействия углекислого газа с гидроксидом бария:

$CO_2 + Ba(OH)_2 \rightarrow BaCO_3 \downarrow + H_2O$

6. Определим лимитирующий реагент, сравнив количества вещества $CO_2$ и $Ba(OH)_2$. По уравнению реакции они взаимодействуют в соотношении 1:1:

$n(CO_2) = 0.25 \text{ моль}$
$n(Ba(OH)_2) = 0.2807 \text{ моль}$
Так как $n(CO_2) < n(Ba(OH)_2)$, углекислый газ ($CO_2$) является лимитирующим реагентом. Количество образовавшейся соли будет определяться количеством $CO_2$.

7. Из уравнения реакции видно, что 1 моль $CO_2$ образует 1 моль $BaCO_3$. Следовательно:

$n(BaCO_3) = n(CO_2) = 0.25 \text{ моль}$

8. Найдем молярную массу образовавшейся соли - карбоната бария ($BaCO_3$):

$M(BaCO_3) = 137 \text{ (Ba)} + 12 \text{ (C)} + 3 \times 16 \text{ (O)} = 137 + 12 + 48 = 197 \text{ г/моль}$

9. Рассчитаем массу образовавшейся соли:

$m(BaCO_3) = n(BaCO_3) \times M(BaCO_3) = 0.25 \text{ моль} \times 197 \text{ г/моль} = 49.25 \text{ г}$

Образовавшаяся соль - это карбонат бария.

Ответ: Масса образовавшейся соли составляет $49.25 \text{ г}$. Эта соль называется карбонат бария.