22. При пропускании 4,48 л углекислого газа (н.у.) через раствор гидроксида бария с массовой долей щёлочи 12% образовался карбонат бария. Вычислите массу исходного раствора гидроксида бария. В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение:

1. Уравнение реакции:

При пропускании углекислого газа через раствор гидроксида бария образуется карбонат бария:

\( \text{Ba(OH)}_2 + \text{CO}_2 \rightarrow \text{BaCO}_3 \downarrow + \text{H}_2\text{O} \)

2. Вычисления:

a) Найдем количество вещества углекислого газа:

\( \nu(\text{CO}_2) = \frac{V(\text{CO}_2)}{V_m} = \frac{4,48 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,2 \text{ моль} \)

b) По уравнению реакции, количество вещества гидроксида бария равно количеству вещества углекислого газа:

\( \nu(\text{Ba(OH)}_2) = \nu(\text{CO}_2) = 0,2 \text{ моль} \)

c) Найдем молярную массу гидроксида бария:

\( M(\text{Ba(OH)}_2) = M(\text{Ba}) + 2 \cdot (M(\text{O}) + M(\text{H})) = 137 + 2 \cdot (16 + 1) = 137 + 38 = 175 \text{ г/моль} \)

d) Найдем массу гидроксида бария:

\( m(\text{Ba(OH)}_2) = \nu(\text{Ba(OH)}_2) \cdot M(\text{Ba(OH)}_2) = 0,2 \text{ моль} \cdot 175 \text{ г/моль} = 35 \text{ г} \)

e) Зная массовую долю гидроксида бария, найдем массу исходного раствора:

\( m_{\text{раствора}} = \frac{m(\text{Ba(OH)}_2)}{w(\text{Ba(OH)}_2)} = \frac{35 \text{ г}}{0,12} \approx 291,67 \text{ г} \)

Ответ: Уравнение реакции: \( \text{Ba(OH)}_2 + \text{CO}_2 \rightarrow \text{BaCO}_3 \downarrow + \text{H}_2\text{O} \). Масса исходного раствора гидроксида бария составляет приблизительно 291,67 г.