К 500 г раствора, содержащего серную и азотную кислоты, добавили избыток раствора хлорида бария. Отделили осадок, масса которого составила 81,55 г, полученный раствор нейтрализовали. На нейтрализацию было затрачено 140,8 мл раствора гидроксида натрия с массовой долей 25 % и плотностью 1,25 г/мл. Напишите уравнения реакций. Определите массу серной кислоты. Определите массу азотной кислоты. Определите массовые доли (в процентах) обеих кислот в растворе.

Найдем количество вещества осадка BaSO₄ по формуле:

n = m : M.

М (BaSO₄) = 233 г/моль.

n = 81.55 г: 233 г/моль = 0,35 моль.

Составим уравнение реакции, найдем количественные соотношения веществ.

H₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄ + 2HCl.

По уравнению реакции на 1 моль BaSO₄ приходится 1 моль H₂SO₄. Вещества находятся в количественных соотношениях 1 : 1.

n (H₂SO₄) = n (BaSO₄) = 0,35 моль.

М (H₂SO₄) = 98 г/моль.

m = 0,35 моль * 98 г/моль = 34,3 г.

n (HCl) = n (BaSO₄) = 0,35 моль.

HCl + NaOH = NaCl + H₂O.

HNO₃ + NaOH = NaNO₃ + H₂O.

Найдем массу раствора NaOH.

m = Vp.

m = 140,8 мл * 1,25 г/мл = 176 г.

W = m (вещества) : m (раствора) * 100%,

m (вещества) = (m (раствора) * W) : 100%.

m (NaOH) = (176 г * 25%) : 100% = 44 г.

M (NaOH) = 40 г/моль.

n = 44 г: 40 г/моль = 1,1 моль.

В реакции с HCl реагирует 0,7 моль NaOH (n (HCl) = n (NaOH) = 0,7 моль.

0,4 моль оставшиеся NaOH реагируют с HNO₃.

По уравнению реакции на 1 моль NaOH приходится 1 моль HNO₃. Вещества находятся в количественных соотношениях 1 : 1.

n (HNO₃) = n (NaOH) = 0,4 моль.

М (HNO₃) = 63 г/моль.

m = 0,4 моль * 63 г/моль = 25,2 г.

W (HNO₃) = (25,2 : 500 г) * 100% = 5,04 %.

W (H₂SO₄) = (34,3 : 500 г) * 100% = 6,86 %.

Ответ: 14%; 6,86%.