34. Расчеты массовой доли химического соединения в смеси: #274497

$BaO_2+H_2SO_4\rightarrow BaSO_4\downarrow+H_2O_2$

$2H_2O_2\rightarrow 2H_2O+O_2\uparrow$

Пусть количество вещества серной кислоты в исходном растворе равно:

$n(H_2SO_4)=x$ $моль$

Так как серная кислота и пероксид бария прореагировали полностью, по первому уравнению:

$n(H_2O_2)=n(H_2SO_4)=x$ $моль$

Пусть количество вещества воды в исходном растворе равно:

$n(H_2O)=y$ $моль$

После первой реакции в растворе находятся вода и пероксид водорода.

Число атомов водорода в растворе пропорционально:

$2y+2x$

Число атомов кислорода в растворе пропорционально:

$y+2x$

По условию:

$\frac{2y+2x}{y+2x}=\frac{9}{5}$

$5(2y+2x)=9(y+2x)$

$10y+10x=9y+18x$

$y=8x$

После добавления оксида марганца (IV) разложился пероксид водорода, при этом выделился кислород.

Масса выделившегося кислорода:

$m(O_2)=6{,}4$ $г$

Количество вещества кислорода:

$n(O_2)=\frac{6{,}4}{32}=0{,}2$ $моль$

По уравнению разложения пероксида водорода:

$n(H_2O_2)=2n(O_2)=2\cdot0{,}2=0{,}4$ $моль$

Следовательно:

$x=0{,}4$ $моль$

Количество вещества воды в исходном растворе:

$y=8x=8\cdot0{,}4=3{,}2$ $моль$

Масса серной кислоты в исходном растворе:

$m(H_2SO_4)=0{,}4\cdot98=39{,}2$ $г$

Масса воды в исходном растворе:

$m(H_2O)=3{,}2\cdot18=57{,}6$ $г$

Масса исходного раствора серной кислоты:

$m_{р-ра}=39{,}2+57{,}6=96{,}8$ $г$

Массовая доля серной кислоты в исходном растворе:

$\omega(H_2SO_4)=\frac{39{,}2}{96{,}8}\cdot100\%=40{,}5\%$.