С1.(4 балла) Образец каменного угля массой 0,27 г сожгли в кислороде, образовавшиеся газы пропустили через избыток раствора гидроксида бария. В результате образовался осадок массой 3,94 г. Вычислите массовую долю углерода в образце каменного угля.

Для решения задачи необходимо выполнить следующие шаги:

1. Записать уравнение реакции горения углерода:
$$C + O_2 \rightarrow CO_2$$
2. Записать уравнение реакции взаимодействия углекислого газа с гидроксидом бария:
$$CO_2 + Ba(OH)_2 \rightarrow BaCO_3 + H_2O$$
3. Найти количество вещества осадка BaCO3:
$$n(BaCO_3) = \frac{m(BaCO_3)}{M(BaCO_3)}$$ $$M(BaCO_3) = 137 + 12 + 3 \cdot 16 = 197 \, г/моль$$ $$n(BaCO_3) = \frac{3,94 \, г}{197 \, г/моль} = 0,02 \, моль$$
4. Так как 1 моль BaCO3 образуется из 1 моль CO2, а 1 моль CO2 образуется из 1 моль углерода, то количество вещества углерода равно количеству вещества BaCO3:
$$n(C) = n(BaCO_3) = 0,02 \, моль$$
5. Найти массу углерода:
$$m(C) = n(C) \cdot M(C)$$ $$M(C) = 12 \, г/моль$$ $$m(C) = 0,02 \, моль \cdot 12 \, г/моль = 0,24 \, г$$
6. Найти массовую долю углерода в образце каменного угля:
$$w(C) = \frac{m(C)}{m(образца)} \cdot 100\%$$ $$w(C) = \frac{0,24 \, г}{0,27 \, г} \cdot 100\% = 88,89\%$$

Ответ: 88,89%