К раствору массой 171 г и массовой долей сульфата алюминия 4 % добавили избыток раствора хлорида бария. Вычислите массу образовавшегося осадка. 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. Найдем массу сульфата алюминия в растворе:

\( m(\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3) = m(\text{раствора}) \cdot w(\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3) = 171 \text{ г} \cdot 0.04 = 6.84 \text{ г} \)

2. Найдем молярную массу сульфата алюминия:

\( M(\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot (32 + 4 \cdot 16) = 54 + 3 \cdot (32 + 64) = 54 + 3 \cdot 96 = 54 + 288 = 342 \text{ г/моль} \)

3. Найдем количество вещества сульфата алюминия:

\( n(\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3) = \frac{m(\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3)}{M(\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3)} = \frac{6.84 \text{ г}}{342 \text{ г/моль}} = 0.02 \text{ моль} \)

4. Запишем уравнение реакции:

\( \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3\text{BaCl}_2 \rightarrow 3\text{BaSO}_4 \downarrow + 2\text{AlCl}_3 \)

5. Найдем массу образовавшегося осадка (сульфата бария):

По уравнению реакции, из 1 моль \( \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 \) образуется 3 моль \( \text{BaSO}_4 \). Следовательно, из 0.02 моль \( \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 \) образуется:

\( n(\text{BaSO}_4) = 3 \cdot n(\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3) = 3 \cdot 0.02 \text{ моль} = 0.06 \text{ моль} \)

Найдем молярную массу сульфата бария:

\( M(\text{BaSO}_4) = 137 + 32 + 4 \cdot 16 = 137 + 32 + 64 = 233 \text{ г/моль} \)

Найдем массу осадка:

\( m(\text{BaSO}_4) = n(\text{BaSO}_4) \cdot M(\text{BaSO}_4) = 0.06 \text{ моль} \cdot 233 \text{ г/моль} = 13.98 \text{ г} \)

Ответ: Уравнение реакции: \( \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3\text{BaCl}_2 \rightarrow 3\text{BaSO}_4 \downarrow + 2\text{AlCl}_3 \). Масса осадка: 13.98 г.