Какая масса исходной смеси и какие массовые доли веществ в ней, если после воздействия избытка азотной кислоты на смесь

Для решения данной задачи нам необходимо применить принцип сохранения массы. Давайте разложим задачу на несколько шагов.

1. Приведем уравнение реакции:
\(3BaCO3 + 4Al4C3 + 18HNO3 -> 12CO2 + 4Al(OH)3 + 9NO2 + 3H2O + 3Ba(NO3)2\)

2. Зная плотность газа по неону, мы можем вычислить его молярную массу.
По таблицам химических элементов, молярная масса неона (Ne) равна 20,18 г/моль.
Зная плотность и молярную массу газа, мы можем вычислить его объемную массовую плотность.
Эта величина показывает массу газа, занимающего один литр объема.
\(\text{Массовая плотность газа} = \text{плотность газа по неону} \times \text{молярная масса неона}\)
\(\text{Массовая плотность газа} = 0,94 \times 20,18 \text{ г/л}\)

3. Воспользуемся соотношениями между реагентами и продуктами:
Пропорция между массами веществ в реакции \(3BaCO3 : 4Al4C3 : 18HNO3\) равна 3 : 4 : 18.
Из соотношений реагентов и продуктов можно установить, что при одном мольном массе карбоната бария (BaCO3) образуется одна моль массы осадка, а при массе 4 моль карбида алюминия (Al4C3) — 4 окислителя (HNO3).

4. Найдем массу осадка, образовавшегося в результате выпаривания раствора.
Масса осадка равна 281,7 г.

5. Из соотношений реагентов и продуктов можно составить систему уравнений вида:
\[3x \cdot \text{молярная масса BaCO3} + 4 \cdot 4x \cdot \text{молярная масса Al4C3} = 281,7\]
где \(x\) — масса исходной смеси (карбида алюминия и карбоната бария),
\(\text{молярная масса BaCO3}\) — молярная масса карбоната бария,
\(\text{молярная масса Al4C3}\) — молярная масса карбида алюминия.

6. Подставим известные значения и решим систему уравнений:
\[3x \cdot 197,34 \text{ г/моль} + 4 \cdot 4x \cdot 143,96 \text{ г/моль} = 281,7 \text{ г}\]
Получим ответ: \(x \approx 0,213 \text{ моль}\).

7. Теперь мы можем найти массовые доли веществ в исходной смеси:
\[\text{Массовая доля BaCO3} = \frac{3x \cdot \text{молярная масса BaCO3}}{x \cdot \text{молярная масса BaCO3} + 4x \cdot \text{молярная масса Al4C3}}\]
\[\text{Массовая доля Al4C3} = \frac{4x \cdot \text{молярная масса Al4C3}}{x \cdot \text{молярная масса BaCO3} + 4x \cdot \text{молярная масса Al4C3}}\]
Подставим известные значения и решим выражения:
\[\text{Массовая доля BaCO3} \approx \frac{3 \cdot 0,213 \cdot 197,34}{0,213 \cdot 197,34 + 4 \cdot 0,213 \cdot 143,96} \approx 0,467 \]
\[\text{Массовая доля Al4C3} \approx \frac{4 \cdot 0,213 \cdot 143,96}{0,213 \cdot 197,34 + 4 \cdot 0,213 \cdot 143,96} \approx 0,533 \]

Таким образом, масса исходной смеси около 0,213 моль, а массовые доли составляют примерно 46,7% для карбоната бария и 53,3% для карбида алюминия.