Номер 13, страница 50 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

13. В рентгенодиагностике применяют нерастворимый $BaSO_4$, не пропускающий рентгеновское излучение. $BaSO_4$ можно получить по реакции $BaCl_2$ с $H_2SO_4$. Какая масса $BaCl_2$ потребуется для получения 100 г $BaSO_4$?

Дано:

масса сульфата бария $m(BaSO_4) = 100$ г

Найти:

массу хлорида бария $m(BaCl_2)$ — ?

Решение:

1. Для решения задачи сначала необходимо составить уравнение химической реакции получения сульфата бария ($BaSO_4$) из хлорида бария ($BaCl_2$) и серной кислоты ($H_2SO_4$). Это реакция ионного обмена, в результате которой образуется нерастворимый осадок сульфата бария и соляная кислота ($HCl$).

$BaCl_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2HCl$

Уравнение сбалансировано. Из него следует, что на 1 моль вступившего в реакцию хлорида бария образуется 1 моль сульфата бария. Таким образом, их количества вещества соотносятся как $1:1$.

$n(BaCl_2) = n(BaSO_4)$

2. Рассчитаем молярные массы ($M$) необходимых нам веществ, используя относительные атомные массы из Периодической таблицы химических элементов (округляя до целых, кроме хлора):

• Атомная масса бария $Ar(Ba) = 137$
• Атомная масса хлора $Ar(Cl) = 35.5$
• Атомная масса серы $Ar(S) = 32$
• Атомная масса кислорода $Ar(O) = 16$

Молярная масса хлорида бария:

$M(BaCl_2) = Ar(Ba) + 2 \cdot Ar(Cl) = 137 + 2 \cdot 35.5 = 137 + 71 = 208$ г/моль.

Молярная масса сульфата бария:

$M(BaSO_4) = Ar(Ba) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 137 + 32 + 4 \cdot 16 = 137 + 32 + 64 = 233$ г/моль.

3. Найдем количество вещества ($n$) сульфата бария массой 100 г по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(BaSO_4) = \frac{m(BaSO_4)}{M(BaSO_4)} = \frac{100 \text{ г}}{233 \text{ г/моль}} \approx 0.4292$ моль.

4. Согласно стехиометрическому соотношению, количество вещества хлорида бария равно количеству вещества сульфата бария:

$n(BaCl_2) = n(BaSO_4) \approx 0.4292$ моль.

5. Зная количество вещества и молярную массу хлорида бария, найдем его массу по формуле $m = n \cdot M$:

$m(BaCl_2) = n(BaCl_2) \cdot M(BaCl_2) \approx 0.4292 \text{ моль} \cdot 208 \text{ г/моль} \approx 89.27$ г.

Округлим полученное значение до десятых.

Ответ: для получения 100 г сульфата бария потребуется 89,3 г хлорида бария.