Решим каждую из задач по очереди.
Задача 1
Необходимо приготовить 85%-ную фосфорную кислоту (H3PO4) из безводной фосфорной кислоты. Для этого сначала найдем, сколько граммов H3PO4 будет содержаться в 100 г 85%-ной кислоты, и сколько будет воды.
Количество H3PO4 в 85%-ной кислоте:
[
100 , \text{г} \times 0,85 = 85 , \text{г H3PO4}
]
Количество воды в 85%-ной кислоте:
[
100 , \text{г} - 85 , \text{г} = 15 , \text{г H2O}
]
Теперь посчитаем, в каких массе соотношениях необходимо смешать безводную H3PO4 с водой.
Обозначим массу безводной фосфорной кислоты как ( x ) г, а массу воды как ( y ) г.
Из условия задачи имеем систему уравнений:
- ( x + y = 100 ) (совокупная масса)
- ( \frac{x}{x+y} = 0.85 ) (доля H3PO4 в смеси)
Сначала решим первое уравнение:
[
y = 100 - x
]
Теперь подставим ( y ) во второе уравнение:
[
\frac{x}{100} = 0.85 \implies x = 85 , \text{г}
]
Теперь находим ( y ):
[
y = 100 - 85 = 15 , \text{г}
]
Значит, необходимо смешать 85 г безводной H3PO4 и 15 г воды.
Ответ: Необходимо смешать 85 г безводной H3PO4 с 15 г воды.
Задача 2
Сколько граммов воды соединяется с 28,4 г безводного сульфата натрия (Na₂SO₄) при образовании кристаллогидрата Na₂SO₄·10H₂O?
Молярная масса Na₂SO₄:
[
\text{Na}: 22.99 \times 2 = 45.98 , \text{г/моль} \
\text{S}: 32.07 , \text{г/моль} \
\text{O}: 16.00 \times 4 = 64.00 , \text{г/моль} \
\text{Итого:} 45.98 + 32.07 + 64.00 = 142.05 , \text{г/моль}
]
Молярная масса Na₂SO₄·10H₂O:
[
\text{Na₂SO₄} = 142.05 , \text{г/моль} \
10 \times \text{H₂O} = 10 \times 18.02 = 180.20 , \text{г/моль} \
\text{Итого:} 142.05 + 180.20 = 322.25 , \text{г/моль}
]
Соотношение масс:
Из 28.4 г безводного сульфата натрия мы можем найти, сколько граммов воды нужно для образования кристаллогидрата.
[
\text{граммов воды} = \left(\frac{180.20}{142.05}\right) \times 28.4 , \text{г}
]
Рассчитаем:
[
= \left(\frac{180.20}{142.05}\right) \times 28.4 \approx 36.00 , \text{г}
]
Ответ: Для образования кристаллогидрата Na₂SO₄·10H₂O соединяется приблизительно 36.00 г воды.
