Какой объем раствора серной кислоты (w(H2SO4)=70,00%$ p=1,413г/мл) следует добавить к 10г олеума (w(SO3)=30%), чтобы массовая доля серной кислоты достигла 85%?
Для решения этой задачи нужно составить уравнения для масс серной кислоты и масс олеума в исходной и конечной смеси, и затем выразить объем добавленной серной кислоты.
1) Обозначим объем добавленной серной кислоты как V. Тогда масса серной кислоты, которая содержится в олеуме, равна: m(H2SO4 в олеуме) = 10г * 0,3 = 3г
2) Масса олеума: m(олеум) = 10г
3) Общая масса и концентрация серной кислоты в конечной смеси: m(H2SO4 всего) = 10г + V 1,413г/мл 0,7 w'(H2SO4) = m(H2SO4 всего) / (10г + V 1,413г/мл) 100% = 85%
4) Раскроем скобку из уравнения с добавлением объема V к олеуму и подставим все значения: 3г + V 1,413г/мл 0,7 = 10г + V * 1,413г/мл 0,991г + 0,9871V = 10г + 1,413V
5) Выразим V из уравнения: 0,4229V = 9,009г V = 21,31мл
Итак, нужно добавить 21,31мл раствора серной кислоты с концентрацией 70% в олеум массой 10г, чтобы концентрация серной кислоты в смеси достигла 85%.
Для решения этой задачи нужно составить уравнения для масс серной кислоты и масс олеума в исходной и конечной смеси, и затем выразить объем добавленной серной кислоты.
1) Обозначим объем добавленной серной кислоты как V. Тогда масса серной кислоты, которая содержится в олеуме, равна:
m(H2SO4 в олеуме) = 10г * 0,3 = 3г
2) Масса олеума:
m(олеум) = 10г
3) Общая масса и концентрация серной кислоты в конечной смеси:
m(H2SO4 всего) = 10г + V 1,413г/мл 0,7
w'(H2SO4) = m(H2SO4 всего) / (10г + V 1,413г/мл) 100% = 85%
4) Раскроем скобку из уравнения с добавлением объема V к олеуму и подставим все значения:
3г + V 1,413г/мл 0,7 = 10г + V * 1,413г/мл
0,991г + 0,9871V = 10г + 1,413V
5) Выразим V из уравнения:
0,4229V = 9,009г
V = 21,31мл
Итак, нужно добавить 21,31мл раствора серной кислоты с концентрацией 70% в олеум массой 10г, чтобы концентрация серной кислоты в смеси достигла 85%.