Для решения задачи сначала нужно определить количество вещества BaSO4, которое мы хотим получить. Затем, используя стехиометрические соотношения реакции, найдем количество вещества H2SO4, необходимое для получения этого количества BaSO4. После этого рассчитаем массу 20% раствора H2SO4, содержащего это количество вещества.
- Определение количества вещества BaSO4:
Масса BaSO4 = 23,3 г.
Молярная масса BaSO4 = 137,33 (Ba) + 32,07 (S) + 4×16,00 (O) = 233,39 г/моль.
Количество вещества BaSO4 = масса / молярная масса = 23,3 г / 233,39 г/моль ≈ 0,0998 моль.
- Определение количества вещества H2SO4:
Реакция, в которой образуется BaSO4:
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl
Из уравнения реакции видно, что 1 моль H2SO4 дает 1 моль BaSO4.
Следовательно, количество вещества H2SO4 = количество вещества BaSO4 = 0,0998 моль.
- Рассчитаем массу H2SO4:
Молярная масса H2SO4 = 2×1,01 (H) + 32,07 (S) + 4×16,00 (O) = 98,09 г/моль.
Масса H2SO4 = количество вещества × молярная масса = 0,0998 моль × 98,09 г/моль ≈ 9,79 г.
- Рассчитаем массу 20% раствора H2SO4:
В 20% растворе H2SO4 содержится 20 г H2SO4 на 100 г раствора.
Масса раствора = масса H2SO4 / массовая доля = 9,79 г / 0,20 = 48,95 г.
Таким образом, для получения 23,3 г BaSO4 необходимо взять примерно 48,95 г 20% раствора H2SO4.