Question

Какую массу оксида серы (6) следует добавить к 500 г 20%-ного раствора серной кислоты, чтобы увеличить её массовую долю вдвое? (подробно пожалуйста Задание на рубежный контроль)​

Answer 1

Ответ:

121.2 г

Объяснение:

Считаем массу серной кислоты в начальном растворе

$m(H_2SO_4) = w_1 \cdot m(solution) = 0.2 \cdot 500 = 100\;g$

Пусть масса добавленного оксида серы Х г, тогда количество вещества оксида серы $\dfrac{x}{80}$ моль

Пишем реакцию

$H_2O + SO_3 = H_2SO_4$

Видим, что количество вещества образовавшейся серной кислоты такое же как и количество вещества оксида серы. Значит масса образовавшейся серной кислоты $\dfrac{98x}{80}$ г

Составляем уравнения для расчета массы оксида серы для получения 40%-го раствора серной кислоты

$0.4 = \dfrac{100 + \frac{98x}{80}}{500 + x} \;\;\; \Rightarrow \;\;\; x \approx 121.2\;g$

Answer 2

Давайте рассмотрим задачу шаг за шагом.

У нас есть 500 г 20%-ного раствора серной кислоты. Это означает, что в этом растворе содержится 20% (или 0.20) массовой доли серной кислоты. Сначала давайте определим, сколько граммов серной кислоты содержится в этом растворе:

Масса серной кислоты = 500 г × 0.20 = 100 г

Теперь у нас есть 100 г серной кислоты и 400 г воды (500 г - 100 г). Мы хотим увеличить массовую долю серной кислоты вдвое. Это означает, что мы хотим, чтобы масса серной кислоты составляла 2/3 от общей массы нового раствора. Пусть масса нового раствора будет M граммов, тогда масса серной кислоты в новом растворе будет (2/3)M граммов.

Мы также знаем, что масса воды в новом растворе будет M - (2/3)M = (1/3)M граммов.

Теперь мы хотим добавить оксид серы (VI) (SO₃) к этому новому раствору. Нам нужно определить, сколько граммов SO₃ нужно добавить.

Масса SO₃ + Масса серной кислоты = Общая масса нового раствора Масса SO₃ + (2/3)M = M

Таким образом, масса SO₃ = (1/3)M граммов.

Теперь нам нужно составить уравнение, связывающее массу SO₃ с массой серной кислоты (100 г) и найти значение M:

Масса SO₃ = (1/3)M Масса SO₃ = Масса серной кислоты (1/3)M = 100 г

Отсюда мы можем найти M:

M = (100 г) × 3 = 300 г

Таким образом, масса нового раствора составляет 300 г.

Итак, чтобы увеличить массовую долю серной кислоты вдвое, нам нужно добавить 300 г SO₃ к начальному раствору.