B20. В лаборатории требуется приготовить насыщенный при 20 °C раствор гидроксида бария с массовой долей щелочи 3,7 %. Рассчитайте массу (г) оксида бария, который необходимо растворить в воде массой 1000 г, чтобы получить указанный раствор гидроксида бария.

Реакция: BaO + H₂O → Ba(OH)₂.

Пусть растворяют x моль BaO. Тогда образуется x моль Ba(OH)₂, а масса раствора равна 1000 + 153x г: масса BaO добавляется, но x моль воды расходуется, поэтому суммарный прирост массы составляет массу BaO минус массу израсходованной воды, то есть 153x − 18x = 135x г. Следовательно, масса раствора равна 1000 + 135x г.

При M(Ba(OH)₂) = 171 г/моль массовая доля равна 3,7 %:

171x / (1000 + 135x) = 0,037.

171x = 37 + 4,995x; 166,005x = 37; x ≈ 0,223 моль.

М(BaO) = 153 г/моль, поэтому m(BaO) = 153 · 0,223 ≈ 34,1 г.

Ответ: около 34,1 г BaO.