Сколько раствора BaCl2 с концентрацией 0.1 М понадобится для выделения серы в виде BaSO4 из 2.0 г каменного угля

Для решения этой задачи, школьнику необходимо будет применить пересчет массы веществ на основе стехиометрических соотношений.

Первым шагом необходимо найти массу серы в 2.0 г каменного угля. Нам известно, что каменный уголь содержит 4% серы.

Можем использовать простую формулу: масса элемента = масса образца × процент содержания этого элемента в образце.

Масса серы в каменном угле = 2.0 г × 4% = 0.08 г.

Далее, для выделения серы в виде BaSO4 нам понадобится вещество, способное реагировать с серой. В нашем случае, это BaCl2.

Задача просит определить массу раствора BaCl2 с концентрацией 0.1 М, который понадобится для этой реакции.

Теперь необходимо применить метод пересчета массы на основе стехиометрического соотношения.

Сначала определяем молярную массу BaCl2. Mолярная масса Ba = 137.33 г/моль, а Cl2 = 35.45 г/моль × 2 = 70.9 г/моль.

Mолярная масса BaCl2 = 137.33 г/моль + 70.9 г/моль = 208.23 г/моль.

Теперь применяем формулу: количество вещества = масса вещества / молярная масса.

Количество вещества BaCl2 = 0.08 г / 208.23 г/моль.

Количество вещества BaCl2 ≈ 0.000384 моль.

Так как BaCl2 и BaSO4 имеют мольное соотношение 1:1, нам понадобится такое же количество молей BaSO4.

Теперь применяем формулу для пересчета массы: масса вещества = количество вещества × молярная масса.

Масса BaSO4 = 0.000384 моль × 233.38 г/моль.

Масса BaSO4 ≈ 0.09 г.

Итак, для выделения серы в виде BaSO4 из 2.0 г каменного угля понадобится примерно 0.09 г BaSO4.

Однако, в вопросе требуется определить массу раствора BaCl2. Известно, что концентрация раствора BaCl2 составляет 0.1 М.

Молярная концентрация (в молях на литр) вычисляется по формуле: концентрация = количество вещества / объем раствора.

0.1 М = 0.000384 моль / V.

Обозначим объем раствора BaCl2 как V.

V = 0.000384 моль / 0.1 М.

V ≈ 0.00384 л.

Так как 1 литр = 1000 мл, то V составит примерно 3.84 мл.

Итак, чтобы выделить серу в виде BaSO4 из 2.0 г каменного угля, содержащего 4% серы, необходимо примерно 3.84 мл раствора BaCl2 с концентрацией 0.1 М.