Для решения задачи необходимо сначала узнать массу кислоты в 300 мл раствора, а затем определить, сколько воды нужно добавить, чтобы снизить массовую долю кислоты до 15%.
Вычислим массу раствора. Поскольку плотность раствора равна 1,14 г/см³, то масса 300 мл раствора будет:
\[ m_{\text{раствора}} = V \times \rho = 300 \, \text{мл} \times 1,14 \, \text{г/см}³ = 342 \, \text{г} \]
Вычислим массу кислоты в растворе. Массовая доля кислоты 20% означает, что в 100 г раствора содержится 20 г кислоты. Следовательно, в 342 г раствора масса кислоты будет:
\[ m_{\text{кислоты}} = 0,20 \times m_{\text{раствора}} = 0,20 \times 342 \, \text{г} = 68,4 \, \text{г} \]
Определим массу нового раствора. Мы хотим получить раствор с более низкой массовой долей кислоты — 15%. Пусть x — это масса добавленной воды. Тогда масса нового раствора будет:
\[ m_{\text{нового раствора}} = 342 \, \text{г} + x \]
Запишем уравнение для массовой доли кислоты в новом растворе:
\[ \frac{m_{\text{кислоты}}}{m_{\text{нового раствора}}} = 0,15 \]
Подставим известные значения:
\[ \frac{68,4}{342 + x} = 0,15 \]
Решим это уравнение. Умножим обе стороны на \(342 + x\):
\[ 68,4 = 0,15(342 + x) \]
Раскроем скобки:
\[ 68,4 = 51,3 + 0,15x \]
Переносим 51,3 в левую часть:
\[ 68,4 - 51,3 = 0,15x \]
\[ 17,1 = 0,15x \]
Теперь найдем x:
\[ x = \frac{17,1}{0,15} = 114 \, \text{г} \]
Переведем массу воды в объем. Так как плотность воды примерно 1 г/см³, то 114 г воды соответствует 114 мл.
Таким образом, необходимо прибавить 114 мл воды к раствору для получения нового раствора с массовой долей кислоты 15%.