Для решения задачи начнем с изучения данных:
Исходные данные:
- Начальный раствор: 15%-ный раствор нитрата калия.
- Масса добавленной воды: 360 г.
- Конечная массовая доля растворенного вещества: 3,75%.
Обозначения:
- Пусть \( m \) — масса 15%-ного раствора нитрата калия (в граммах).
- Поскольку это 15%-ный раствор, масса растворенного вещества \( m_{в} \) в этом растворе равна 15% от \( m \):
\[ m_{в} = 0,15m \]
После добавления воды: Масса полученного раствора после добавления 360 г воды равна:
\[ m + 360 \text{ г} \] Масса растворенного вещества остается той же: \( m_{в} = 0,15m \).По формуле для массовой доли растворенного вещества, которая теперь составляет 3,75%, можно записать следующее уравнение: \[ \frac{m_{в}}{m + 360} = 0,0375 \] Подставим \( m_{в} \):
\[ \frac{0,15m}{m + 360} = 0,0375 \]Решим это уравнение: Умножим обе стороны на \( m + 360 \): \[ 0,15m = 0,0375(m + 360) \] Раскроем скобки:
\[ 0,15m = 0,0375m + 13,5 \] Переносим все члены с \( m \) в одну сторону: \[ 0,15m - 0,0375m = 13,5 \] \[ 0,1125m = 13,5 \]Найдем \( m \): Разделим обе стороны на 0,1125: \[ m = \frac{13,5}{0,1125} = 120 \]
Таким образом, масса 15%-ного раствора нитрата калия составляет 120 г.
Ответ: 120 г.