С3*. Рассчитайте массовую долю серной кислоты в растворе, полученном смешением 200 мл 20%-ного раствора серной кислоты плотностью 1,2 г/мл и 150 мл 10%-ного раствора нитрата бария плотностью 1,04 г/мл.

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Рассчитаем массу 20%-ного раствора серной кислоты.
   Масса раствора H₂SO₄ = Объем * Плотность = 200 мл * 1,2 г/мл = 240 г.
2. Шаг 2: Рассчитаем массу чистой серной кислоты в этом растворе.
   Масса H₂SO₄ = Масса раствора * Массовая доля = 240 г * 0,20 = 48 г.
3. Шаг 3: Рассчитаем массу 10%-ного раствора нитрата бария.
   Масса раствора Ba(NO₃)₂ = Объем * Плотность = 150 мл * 1,04 г/мл = 156 г.
4. Шаг 4: Рассчитаем массу нитрата бария в этом растворе.
   Масса Ba(NO₃)₂ = Масса раствора * Массовая доля = 156 г * 0,10 = 15,6 г.
5. Шаг 5: Запишем уравнение реакции осаждения сульфата бария.
   Ba(NO₃)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2HNO₃
6. Шаг 6: Определим, какое из веществ находится в избытке. Молярная масса H₂SO₄ = 98 г/моль, молярная масса Ba(NO₃)₂ = 137 + 2*(14+3*16) = 261 г/моль.
7. Количество вещества H₂SO₄ = 48 г / 98 г/моль ≈ 0,49 моль.
8. Количество вещества Ba(NO₃)₂ = 15,6 г / 261 г/моль ≈ 0,06 моль.
9. Так как из 1 моль Ba(NO₃)₂ реагирует 1 моль H₂SO₄, то Ba(NO₃)₂ является лимитирующим реагентом.
10. Шаг 7: Рассчитаем массу H₂SO₄, прореагировавшую с Ba(NO₃)₂.
    Масса прореагировавшей H₂SO₄ = Количество вещества Ba(NO₃)₂ * Молярная масса H₂SO₄ = 0,06 моль * 98 г/моль ≈ 5,88 г.
11. Шаг 8: Рассчитаем массу H₂SO₄, оставшуюся в растворе (непрореагировавшую).
    Масса непрореагировавшей H₂SO₄ = Начальная масса H₂SO₄ - Масса прореагировавшей H₂SO₄ = 48 г - 5,88 г = 42,12 г.
12. Шаг 9: Рассчитаем общую массу конечного раствора. Общая масса = Масса раствора H₂SO₄ + Масса раствора Ba(NO₃)₂ - Масса осадка BaSO₄.
13. Молярная масса BaSO₄ = 137 + 32 + 4*16 = 233 г/моль.
14. Количество вещества BaSO₄ = 0,06 моль (равно количеству Ba(NO₃)₂).
15. Масса осадка BaSO₄ = 0,06 моль * 233 г/моль = 13,98 г.
16. Общая масса раствора = 240 г + 156 г - 13,98 г = 382,02 г.
17. Шаг 10: Рассчитаем массовую долю серной кислоты в конечном растворе.
    Массовая доля H₂SO₄ = (Масса непрореагировавшей H₂SO₄ / Общая масса раствора) * 100% = (42,12 г / 382,02 г) * 100% ≈ 11,03%.

Ответ: 11,03%