При разложении образчика карбоната бария выделился газ объемом 4,48 л (в

При разложении карбоната бария соли слабой угольной кислоты образуется оксид бария и выделяется углекислый газ:

BaCO₃nbsp; BaO + CO₂ (нагревание)

Карбонат бария в воде не растворяется. При взаимодействии оксида щелочно-земляного металла с водой образуется щелочь:

BaO + H₂O Ba(OH)₂

С сульфатом натрия взаимодействует только гидроксид бария:

Ba(OH)₂nbsp;+ Na₂SO₄nbsp; BaSO₄+ 2NaOH

Вычислим количество углекислого газа, выделившегося при прокаливании карбоната бария:

(CO₂) = 4,48 л/22,4 л/моль = 0,2 моль, следовательно, в результате реакции разложения карбоната бария образовалось 0,2 моль оксида бария и прореагировало также 0,2 моль карбоната бария.

Вычислим массу образовавшегося оксида бария, взаимодействующего с водой:

m(BaO) = 153 г/моль 0,2 моль = 30,6 г; тогда масса оставшегося карбоната бария одинакова:

m_ост.(BaCO₃) = 50 г 30,6 г = 19,4 г

Плотность воды при н.у. (H₂O) = 1г/см³, как следует, ее масса в 100 мл равна 100 г.

По уравнениям реакцийnbsp;(BaO) =nbsp;(Ba(OH)₂) =nbsp;(BaSO₄), как следует,nbsp;(Ba(OH)₂) =nbsp;(BaSO₄) = 0,2 моль

Вычислим массу и количество сульфата натрия, взаимодействующего с щелочью:

m(Na₂SO₄) = 200 г 0,2 = 40 г;nbsp;(Na₂SO₄) = 40 г/142 г/моль 0,282 моль.

Так как по уравнению реакции щелочь и сульфат натрия реагируют в эквимолярных количествах, то в излишке количество вещества сульфата бария.

(NaOH) = 2(Ba(OH)₂) = 0,2 моль 2 = 0,4 моль, m(NaOH) = 40 г/моль 0,4 моль = 16 г

В итоге обменной реакции меж гидроксидом бария и сульфатом натрия в осадок выпадает сульфат бария, потому нужно учесть его массу при расчетах массы раствора:

(BaSO₄) = 0,2 моль; m(BaSO₄) = 233 г/моль 0,2 моль = 46,6 г

Вычислим массу образовавшегося раствора с учетом того, что карбонат бария в воде не растворим, поэтому не заносит вклад в массу этого раствора:

m(р-ра) = 30,6 г + 100 г + 200 г 46,6 г = 284 г

Определим массовую долю гидроксида натрия в образовавшемся растворе:

(NaOH) = 16 г/284 г 100% = 5,63%