34.01 Атомистика

Уравнения реакций:
1) H₂SO₄ + BaO₂ → BaSO₄ + H₂O₂
2) 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂ (кат. MnO₂)

Δm = m O₂ = 6,4 г
n O₂ = m O₂ / M O₂ = 6,4 : 32 = 0,2 моль
По 2 уравнению: n H₂O₂ = 2n O₂ = 0,2 * 2 = 0,4 моль

По 1 уравнению: n H₂O₂ = n H₂SO₄ = 0,4 моль
m H₂SO₄ = n H₂SO₄ * M H₂SO₄ = 0,4 * 98 = 39,2 г

После реакции 1 образовался раствор, состоящий из пероксида водорода и воды. Количество пероксида в нем извество. Пусть количество воды в этом растворе будет составлять x моль.

n H (из H₂O₂) = 2n H₂O₂ = 0,4 * 2 = 0,8 моль

n H (из H₂O) = 2n H₂O = 2x моль

n O (из H₂O₂) = 2n H₂O₂ = 0,4 * 2 = 0,8 моль

n O (из H₂O) = n H₂O = x моль

n H_общ. = n H (из H₂O₂) + n H (из H₂O) = (2х + 0,8) моль

n O_общ. = n O (из H₂O₂) + n O (из H₂O) = (х + 0,8) моль

Составим пропорцию: 

n H_общ. / n O_общ. = (2х + 0,8) / (х + 0,8) = 9 / 5

5(2х + 0,8) = 9(х + 0,8)

х = n H₂O = 3,2 моль

В результате первой реакции количество воды не изменилось, а вся вода в образовавшемся растворе находится за счет изначального раствора серной кислоты.

m H₂O = n H₂O * M H₂O = 3,2 * 18 = 57,6 г

m_р-ра H₂SO₄ = m H₂O + m H₂SO₄ = 57,6 + 39,2 = 96,8 г

w H₂SO₄ = m H₂SO₄ / m_р-ра H₂SO₄ = 39,2 / 96,8 = 0,405 или 40,5%

Ответ: w H₂SO₄ = 40,5%