Навеску смеси сульфата и карбоната аммония растворили в воде и добавили избыток хлорида бария. Масса выпавшего осадка составила 21,5 г. Если такую же навеску обработать избытком соляной кислоты, то выделяется 1,12 л газа. Определите массовую долю сульфата аммония в исходной смеси. 

Для решения данной задачи необходимо использовать методы количественного анализа.

1. Расчет массовой доли сульфата аммония в исходной смеси:
- Общая масса осадка, образовавшегося при реакции с хлоридом бария, составляет 21,5 г.
- Масса бария в осадке можно определить, зная молярную массу бария (Ba) и массовую долю бария в хлориде бария (BaCl2). Молярная масса бария равна 137,33 г/моль, а массовая доля бария в хлориде бария равна 0,811.
Масса бария в осадке = 21,5 г * 0,811 = 17,44 г.
- Масса сульфата аммония в осадке равна массе бария, так как они реагируют в соотношении 1:1.
Масса сульфата аммония в исходной смеси = 17,44 г.

2. Расчет массовой доли сульфата аммония в исходной смеси при обработке соляной кислотой:
- Объем выделившегося газа составляет 1,12 л.
- При обработке соляной кислотой сульфат аммония реагирует с образованием аммиака (NH3) по следующему уравнению реакции:
(NH4)2SO4 + 2HCl -> 2NH3 + 2H2O + SO2
- Согласно уравнению реакции, 1 моль сульфата аммония соответствует 2 молям аммиака.
- Для расчета массы сульфата аммония можно использовать уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT, где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.
- Масса сульфата аммония в исходной смеси можно определить, зная массу аммиака, его молярную массу (17,03 г/моль) и массовую долю азота в аммиаке (0,822).
Масса аммиака = (1,12 л * 0,0821 атм * 273,15 К) / (0,0821 атм * 298,15 К) = 0,105 моль.
Масса сульфата аммония в исходной смеси = 0,105 моль * 17,03 г/моль * 0,822 = 1,45 г.

3. Массовая доля сульфата аммония в исходной смеси:
- Общая масса исходной смеси равна сумме масс сульфата аммония и карбоната аммония.
- Пусть масса карбоната аммония равна М г.
- Тогда М + 1,45 г = 17,44 г.
- Массовая доля сульфата аммония = (1,45 г / (М + 1,45 г)) * 100%.

Таким образом, массовая доля сульфата аммония в исходной смеси составляет (1,45 г / (М + 1,45 г)) * 100%.