Question

Какой объём раствора с массовой долей серной кислоты 60% (плотность 1,5г/см3) и раствора с массовой долей серной кислоты 30%( плотность 1,2 г/см3) нужно взять для приготовления раствора массой 240 га массовой долей Н2SO4 50%?

Answer 1

12 г
60*1,5=90
30*1,2 =36
90+36 = 126
126/0,5=252
252-240=12 г

Answer 2

Для решения данной задачи необходимо использовать принцип сохранения массы и сохранения массовой доли компонента в растворе.

Обозначим: V1 - объём первого раствора (60% H2SO4) V2 - объём второго раствора (30% H2SO4) M1 - масса первого раствора (60% H2SO4) M2 - масса второго раствора (30% H2SO4) M - масса конечного раствора (50% H2SO4)

По определению массовой доли, можем записать: M1 = V1 * ρ1 M2 = V2 * ρ2 M = M1 + M2

Также, по определению массовой доли, можем записать: 0.6 = (0.5 * M1) / M 0.3 = (0.5 * M2) / M

Разделив второе уравнение на первое, получим: 0.3 / 0.6 = (0.5 * M2) / (0.5 * M1) 0.5 * M1 = 2 * M2

Теперь можем выразить V1 и V2 через M1 и M2: V1 = M1 / ρ1 V2 = M2 / ρ2

Составим систему уравнений: M = M1 + M2 0.5 * M1 = 2 * M2

Решим систему уравнений: M1 = 2 * M2 / 0.5 M = M1 + M2

Подставим значение M1 в уравнение для M: M = (2 * M2 / 0.5) + M2 M = (4 * M2 + 2 * M2) / 0.5 M = 6 * M2 / 0.5 M = 12 * M2

Теперь, подставим найденное значение M в уравнение для M1: M1 = 2 * M2 / 0.5 M1 = 4 * M2

Таким образом, имеем: M = 12 * M2 M1 = 4 * M2

Зная, что M = 240 г, можем решить систему уравнений: 240 = 12 * M2 240 = 4 * M2

Решим второе уравнение относительно M2: 240 = 4 * M2 M2 = 240 / 4 M2 = 60 г

Теперь найдём M1: M1 = 4 * M2 M1 = 4 * 60 M1 = 240 г

Найдём V1 и V2: V1 = M1 / ρ1 V1 = 240 / 1.5 V1 = 160 см³

V2 = M2 / ρ2 V2 = 60 / 1.2 V2 = 50 см³

Таким образом, для приготовления раствора массой 240 г с массовой долей H2SO4 50%, нужно взять 160 см³ раствора с массовой долей серной кислоты 60% и 50 см³ раствора с массовой долей серной кислоты 30%.