34.05 Параллельные реакции

1. По условию протекают реакции:
[1] BaCO₃ → BaO + CO₂
[2] BaCO₃ + 2HCl → BaCl₂ + CO₂ + H₂O
[3] BaO + 2HCl → BaCl₂ + H₂O 

2. Найдем число моль выделившегося углекислого газа:
n CO₂ = V CO₂ / V_m = 1,12 / 22,4 = 0,05 моль 

3. Найдем массу образовавшегося оксида бария:
n BaO = n CO₂ = 0,05 моль
m BaO = n BaO ⋅ M BaO = 0,05 ⋅ 153 = 7,65 г

4. Найдем число моль карбоната бария в твердом остатке:
m BaCO₃ = m_{остатка} – m BaO = 27,35 – 7,65 = 19,7 г
n BaCO₃ = m BaCO₃ / M BaCO₃ = 19,7 / 197 = 0,1 моль 

5. Найдем число моль соляной кислоты в растворе:
m HCl = m_р-ра HCl ⋅ ω HCl = 73 ⋅ 0,3 = 21,9 г
n HCl = m HCl / M HCl = 21,9 / 36,5 = 0,6 моль 

6. Найдем массу оставшейся соляной кислоты:
n_{прореаг. 1} HCl = 2n BaCO₃ = 2 ⋅ 0,1 = 0,2 моль
n_{прореаг. 2} HCl = 2n BaO = 2 ⋅ 0,05 = 0,1 моль
n_ост. HCl = n HCl – n_{прореаг. 1} HCl – n_{прореаг. 2} HCl = 0,6 – 0,2 – 0,1 = 0,3 моль
m_ост. HCl = n_ост. HCl ⋅ M HCl = 0,3 ⋅ 36,5 = 10,95 г 

7. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_{остатка} + m_р-ра HCl – m₂ CO₂
n₂ CO₂ = n BaCO₃ = 0,1 моль
m₂ CO₂ = n₂ CO₂ ⋅ M CO₂ = 0,1 ⋅ 44 = 4,4 г
m_{конечн. р-ра} = 27,35 + 73 – 4,4 = 95,95 г

8. Найдем массовую долю оставшейся соляной кислоты в конечном растворе:
ω_ост. HCl = m_ост. HCl / m_{конечн. р-ра} = 10,95 / 95,95 = 0,114 → 11,4%

Ответ: ω_ост. HCl = 11,4%