Какова массовая доля сульфата магния в конечном растворе, если карбонат магния массой 8,4 г растворили в 250 мл раствора серной кислоты (плотность 1,08 г/мл) с массовой долей 15%?

Химия 11 класс Растворы и их свойства массовая доля сульфата магния карбонат магния раствор серной кислоты плотность раствора массовая доля 15% Новый

Для того чтобы найти массовую долю сульфата магния в конечном растворе, необходимо выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Найдем количество серной кислоты в растворе.

• Сначала найдем массу раствора серной кислоты. Плотность раствора 1,08 г/мл, а объем 250 мл:
• Масса раствора = Плотность * Объем = 1,08 г/мл * 250 мл = 270 г.

Шаг 2: Рассчитаем массу серной кислоты в растворе.

• Массовая доля серной кислоты в растворе составляет 15%. Значит:
• Масса H2SO4 = Масса раствора * Массовая доля = 270 г * 0,15 = 40,5 г.

Шаг 3: Определим количество карбоната магния и сульфата магния.

• Карбонат магния (MgCO3) имеет молярную массу:
• Mg = 24,3 г/моль, C = 12 г/моль, O = 16 г/моль * 3 = 48 г/моль. Итого: 24,3 + 12 + 48 = 84,3 г/моль.
• Количество MgCO3 = Масса MgCO3 / Молярная масса MgCO3 = 8,4 г / 84,3 г/моль ≈ 0,099 моль.

Шаг 4: Реакция между карбонатом магния и серной кислотой.

• Реакция протекает по уравнению:
• MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + CO2 + H2O.
• Из уравнения видно, что 1 моль MgCO3 реагирует с 1 моль H2SO4 и образует 1 моль MgSO4.
• Следовательно, 0,099 моль MgCO3 образует 0,099 моль MgSO4.

Шаг 5: Найдем массу сульфата магния.

• Молярная масса сульфата магния (MgSO4):
• Mg = 24,3 г/моль, S = 32 г/моль, O = 16 г/моль * 4 = 64 г/моль. Итого: 24,3 + 32 + 64 = 120,3 г/моль.
• Масса MgSO4 = Количество MgSO4 * Молярная масса MgSO4 = 0,099 моль * 120,3 г/моль ≈ 11,91 г.

Шаг 6: Найдем общую массу конечного раствора.

• Общая масса раствора = Масса серной кислоты + Масса карбоната магния + Масса воды, образовавшейся в результате реакции.
• Масса воды, образовавшейся в реакции, можно не учитывать, так как она незначительна по сравнению с другими компонентами.
• Общая масса ≈ 270 г (масса раствора) + 8,4 г (масса MgCO3) = 278,4 г.

Шаг 7: Рассчитаем массовую долю сульфата магния в конечном растворе.

• Массовая доля MgSO4 = (Масса MgSO4 / Общая масса раствора) * 100% = (11,91 г / 278,4 г) * 100% ≈ 4,28%.

Таким образом, массовая доля сульфата магния в конечном растворе составляет примерно 4,28%.