6. Задача (6 баллов) Определить массу соли, образовавшейся при взаимодействии 500 граммов 20% раствора гидроксида бария с азотной кислотой

Задание 6. Задача

Дано:

• Масса раствора гидроксида бария \( Ba(OH)_2 \): 500 г.
• Массовая доля \( Ba(OH)_2 \) в растворе: 20%.
• Гидроксид бария реагирует с азотной кислотой \( HNO_3 \).

Найти: массу образовавшейся соли.

Решение:

1. Сначала найдём массу гидроксида бария в растворе: \[ m(Ba(OH)_2) = m_{раствора} × w = 500 \text{ г} × 0.20 = 100 \text{ г} \].
2. Напишем уравнение реакции взаимодействия гидроксида бария с азотной кислотой: \[ Ba(OH)_2 + 2HNO_3 → Ba(NO_3)_2 + 2H_2O \].
3. Теперь найдём молярную массу гидроксида бария \( Ba(OH)_2 \). Атомная масса Ba = 137.3, O = 16, H = 1. \( M(Ba(OH)_2) = 137.3 + 2 × (16 + 1) = 137.3 + 2 × 17 = 137.3 + 34 = 171.3 \) г/моль.
4. Вычислим количество вещества гидроксида бария: \[ n(Ba(OH)_2) = \frac{m(Ba(OH)_2)}{M(Ba(OH)_2)} = \frac{100 \text{ г}}{171.3 \text{ г/моль}} ≈ 0.584 \text{ моль} \].
5. Согласно уравнению реакции, из 1 моль \( Ba(OH)_2 \) образуется 1 моль соли нитрата бария \( Ba(NO_3)_2 \). Следовательно, количество вещества \( Ba(NO_3)_2 \) равно количеству вещества \( Ba(OH)_2 \): \( n(Ba(NO_3)_2) = n(Ba(OH)_2) ≈ 0.584 \text{ моль} \).
6. Найдём молярную массу нитрата бария \( Ba(NO_3)_2 \). Атомная масса N = 14. \( M(Ba(NO_3)_2) = 137.3 + 2 × (14 + 3 × 16) = 137.3 + 2 × (14 + 48) = 137.3 + 2 × 62 = 137.3 + 124 = 261.3 \) г/моль.
7. Рассчитаем массу соли нитрата бария: \[ m(Ba(NO_3)_2) = n(Ba(NO_3)_2) × M(Ba(NO_3)_2) ≈ 0.584 \text{ моль} × 261.3 \text{ г/моль} ≈ 152.65 \text{ г} \].

Ответ: Масса соли нитрата бария составит примерно 152.65 г.