2025-11-24
Какой объем углекислого газа (н.у.) надо пропустить через 200 г 1.71%-ного раствора гидроксида бария, чтобы масса выпавшего осадка составила 1.97 г, а раствор над осадком не давал окраски с фенолфталеином?
Решение:
При пропускании углекислого газа через раствор гидроксида бария сначала образуется осадок карбоната бария:
$Ba(OH)_{2} + CO_{2} \rightarrow BaCO_{3}\downarrow + H_{2}O,$
который затем может растворяться в избытке $CO_{2}$:
$BaCO_{3} + CO_{2} + H_{2}O \rightarrow Ba(HCO_{3})_{2}.$
При недостатке $CO_{2}$ раствор над осадком будет содержать $Ba(OH)_{2}$ и давать фиолетовое окрашивание с фенолфталеином. По условию этого окрашивания нет, следовательно, $CO_{2}$ находится в избытке по отношению к $Ba(OH)_{2}$, т.е. сначала весь $Ba(OH)_{2}$ превращается в $BaCO_{3}$, а затем $BaCO_{3}$ частично растворяется в $CO_{2}$.
По условию задачи исходные количества гидроксида бария и карбоната бария составляют:
$v(Ba(OH)_{2}) = 200 \cdot 0.0171 / 171 = 0.02 \text{ моль},$
$v(BaCO_{3}) = 1.97 / 197 = 0.01 \text{ моль.}$
Для того, чтобы весь $Ba(OH)_{2}$ превратился в $BaCO_{3}$, через исходный раствор надо пропустить 0.02 моль $CO_{2}$, а затем пропустить еще 0.01 моль $CO_{2}$, чтобы 0.01 моль $BaCO_{3}$ растворился и осталось 0.01 моль. Отсюда объем углекислого газа:
$V(CO_{2}) = (0.02 + 0.01) \cdot 22.4 = 0.672 \text{ л.}$
Ответ: 0.672 л $CO_{2}$.