4. Задача. Сколько грамм 20%-ного раствора сульфата натрия прореагирует с раствором хлорида бария, если образуется 2,33 г осадка?

Дано:

• Массовая доля сульфата натрия: 20%
• Масса осадка (сульфата бария): 2,33 г

Решение:

Для решения этой задачи нам понадобится химическое уравнение реакции и знание молярных масс веществ.

1. Напишем уравнение реакции:

   Реакция между сульфатом натрия (Na₂SO₄) и хлоридом бария (BaCl₂) приводит к образованию осадка сульфата бария (BaSO₄) и хлорида натрия (NaCl).

   $$ Na_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 \text{(осадок)} + 2NaCl $$
2. Рассчитаем молярные массы:
   • Молярная масса Na₂SO₄ = (2 * 23) + 32 + (4 * 16) = 46 + 32 + 64 = 142 г/моль
   • Молярная масса BaSO₄ = 137 + 32 + (4 * 16) = 137 + 32 + 64 = 233 г/моль
3. Найдем количество вещества осадка (BaSO₄):

   Используем формулу: количество вещества (n) = масса (m) / молярная масса (M).

   $$ n(BaSO_4) = \frac{2,33 \text{ г}}{233 \text{ г/моль}} = 0,01 \text{ моль} $$
4. Определим количество вещества сульфата натрия (Na₂SO₄), вступившего в реакцию:

   Согласно уравнению реакции, 1 моль Na₂SO₄ реагирует с образованием 1 моль BaSO₄. Следовательно, количество вещества Na₂SO₄ равно количеству вещества BaSO₄.

   $$ n(Na_2SO_4) = n(BaSO_4) = 0,01 \text{ моль} $$
5. Рассчитаем массу сульфата натрия (Na₂SO₄):

   Используем формулу: масса (m) = количество вещества (n) * молярная масса (M).

   $$ m(Na_2SO_4) = 0,01 \text{ моль} \times 142 \text{ г/моль} = 1,42 \text{ г} $$
6. Найдем массу 20%-ного раствора сульфата натрия:

   Массовая доля (w) = (масса растворенного вещества (m_{вещества}) / масса раствора (m_{раствора})) * 100%.

   Выразим массу раствора: m_{раствора} = m_{вещества} / (w / 100%).

   $$ m(\text{раствора } Na_2SO_4) = \frac{1,42 \text{ г}}{20 / 100} = \frac{1,42 \text{ г}}{0,20} = 7,1 \text{ г} $$

Ответ: 7,1 г