Question

При добавлении какой массы 40% ого р-ра олеума в 100г р-ра,содержащего 40% сульфата калия, 30% сульфата натрия и 30% сульфата магния массовая доля серы достигнет 30% ?

Answer 1

Ответ:

141 гр.

Объяснение:(по фотографии)

Олеум - это раствор оксида серы(VI) в серной кислоте, а процент (зд. 40%) показывает сколько оксида серы содержится в растворе, значит в олеуме нет воды.

1) Сначала, определяем соотношение серной кислоты и оксида серы(VI) в олеуме. Если возьмём массу олеума как 100 гр., то в его составе будет 40 гр. SO2 и 60 гр. H2SO4. Составляя пропорцию, находим сколько граммов SO2 приходит на 1 моль кислоты (подробнее на фото). Это будет 65,(3) гр., или 0,81(6) моль SO3. У нас получилось следующее соотношение H2SO4 и SO3 в олеуме: 1:0,81(6), чтобы упростить решение умножаем обе стороны на 3, и получится 3:2,45. Это означает что на 3 моли кислоты приходится 2,45 моль оксида (но это только соотношение! На самом деле не так!). Если мы возьмем кол-во в-ва олеума как x, то его масса будет - (3*98+2,45*80)*x=490x гр., а серы в нем будет - (3*32+2,45*32)*x=174,4x гр.

2) Далее нам дается раствор в который добавили олеум. По содержанию(%) солей, находим массу этих солей, по формуле m(р-го в-ва)=(m(р-ра)*C%)/100%: 40 g. K2SO4, 30 g. Na2SO4, 30 g. MgSO4.

3-4-5) Находим содержание серы в каждой соли.

6) Суммируем ответы, и получаем общую массу серы в растворе - 22,11 гр.

7) Составляем пропорцию на содержание серы в новом растворе, и по нему находим кол-во в-ва олеума - 0,288 моль(x).

8) Находим его массу: 490*0,288=141 гр.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать метод рассчета массовых долей.

Давайте определим, сколько серы содержится в исходном растворе сульфата калия, сульфата натрия и сульфата магния.

1. Сульфат калия (K2SO4):

   • Изначальная масса сульфата калия: 100 г * 0.40 (40% массовая доля) = 40 г
   • Масса серы в сульфате калия: 40 г * (32 г/моль) / (174 г/моль) = 5.86 г

2. Сульфат натрия (Na2SO4):

   • Изначальная масса сульфата натрия: 100 г * 0.30 (30% массовая доля) = 30 г
   • Масса серы в сульфате натрия: 30 г * (32 г/моль) / (142 г/моль) = 6.74 г

3. Сульфат магния (MgSO4):

   • Изначальная масса сульфата магния: 100 г * 0.30 (30% массовая доля) = 30 г
   • Масса серы в сульфате магния: 30 г * (32 г/моль) / (120 г/моль) = 8.00 г

Теперь найдем общую массу серы в исходном растворе:

Общая масса серы = Масса серы в сульфате калия + Масса серы в сульфате натрия + Масса серы в сульфате магния Общая масса серы = 5.86 г + 6.74 г + 8.00 г = 20.60 г

Теперь давайте рассмотрим добавление 40% олеума в 100 г исходного раствора. 40% олеума означает, что в 100 г олеума содержится 40 г серы (по массе), поскольку олеум - это концентрированная серная кислота (H2SO4).

Таким образом, после добавления 40 г олеума, общая масса серы будет:

Общая масса серы = Масса серы из олеума + Общая масса серы в исходном растворе Общая масса серы = 40 г + 20.60 г = 60.60 г

Теперь мы можем рассчитать массовую долю серы в новом растворе:

Массовая доля серы = (Масса серы / Общая масса раствора) * 100% Массовая доля серы = (60.60 г / 140 г) * 100% ≈ 43.29%

Таким образом, массовая доля серы в новом растворе составит примерно 43.29%, что больше 30%.