Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №3280396
А
Аноним
16 июня 2025 16:11 · публичный вопрос
А
Аноним

1. Приготовьте растворы с указанными массовыми долями растворенного вещества (таблица 1) Таблица 1 Растворенное вещество Раствор 1 Раствор 2 Раствор 3 Хлорид натрия 60г, 7% 5% 10%…

Запрос пользователя

1. Приготовьте растворы с указанными массовыми долями растворенного вещества (таблица 1) Таблица 1 Растворенное вещество Раствор 1 Раствор 2 Раствор 3 Хлорид натрия 60г, 7% 5% 10% Карбонат натрия 50г, 6% 4% 8% Сульфат меди 40г, 9% 7% 11%   Приготовление раствора 1 Рассчитайте массу твёрдого вещества и воды, необходимых для приготовления раствора 1. Зная, что плотность воды равна 1 г/мл, рассчитайте объём воды, необходимый для приготовления раствора. Взвесьте твёрдое вещество в соответствии с рассчитанной массой и перенесите в химическую колбу. Мерным цилиндром отмерьте вычисленный объём воды и прилейте его к веществу в химической колбе. Перемешивая содержимое колбы стеклянной палочкой, добейтесь полного растворения вещества в воде. Приготовление раствора 2 Рассчитайте массу воды, которую необходимо добавить к раствору l, чтобы получить раствор 2 меньшей концентрации. Рассчитайте объём воды. Отмерьте воду с помощью мерного цилиндра и добавьте в раствор 1. Какова масса раствора 2? Приготовление раствора 3 Рассчитайте массу твёрдого вещества, которое следует добавить к раствору 2, чтобы получить раствор 3большей концентрации. На весах взвесьте необходимую массу вещества, добавьте его в раствор 2 и перемешайте стеклянной палочкой до полного растворения. Какова масса раствора 3?

Ответ нейросети
16 июня 2025 16:11

Давайте подробно разберем все шаги по приготовлению растворов с заданными концентрациями.


Исходные данные и пояснения

  • Массовая доля растворенного вещества — это отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора, выраженное в процентах.
  • Плотность воды равна 1 г/мл, что позволяет легко переводить объем воды в массу и обратно.
  • Для приготовления раствора необходимо знать:
    • Массу растворенного вещества,
    • Общую массу раствора,
    • Массу воды (или объем воды),
    • Массу и объем растворителя, если речь идет о разбавлении.

Расчет для раствора 1

1. Определение данных для раствора 1

Из таблицы:

  • Растворенное вещество: хлорид натрия,
  • Масса растворенного вещества: 60 г,
  • Массовая доля: 7%.

Обозначим:

  • \( m_{солита} = 60\,г \),
  • \( w = 7\% = 0.07 \),
  • Обозначим:
    • \( m_{общий} \) — масса всего раствора,
    • \( m_{воды} \) — масса воды.

2. Расчет общей массы раствора

Массу растворенного вещества можно выразить через массовую долю: \[ w = \frac{m_{солита}}{m_{общий}} \Rightarrow m_{общий} = \frac{m_{солита}}{w} \] Подставим: \[ m_{общий} = \frac{60\,г}{0.07} \approx 857.14\,г \]

3. Расчет массы воды

Масса воды: \[ m_{воды} = m_{общий} - m_{солита} = 857.14\,г - 60\,г = 797.14\,г \]

4. Расчет объема воды

Поскольку плотность воды = 1 г/мл: \[ V_{воды} = m_{воды} \approx 797.14\,мл \]


Итог для раствора 1:

  • Масса твердого вещества (NaCl): 60 г
  • Масса воды: 797.14 г (или мл)
  • Объем воды: примерно 797 мл

Приготовление раствора 2

1. Определим концентрацию раствора 2

Из таблицы:

  • Массовая доля: 5%.

2. Расчет массы воды для получения раствора 2 из раствора 1

  • В растворе 1 масса растворенного вещества — 60 г,
  • Массовая доля в растворе 2 — 5%,
  • Масса растворенного вещества остается постоянной (предположим, при разбавлении не добавляем дополнительное вещество).

Масса раствора 2: \[ m_{раствор 2} = \frac{m_{солита}}{w_{2}} = \frac{60\,г}{0.05} = 1200\,г \]

Масса воды в растворе 2: \[ m_{воды_2} = m_{раствор 2} - m_{солита} = 1200\,г - 60\,г = 1140\,г \]

3. Расчет объема воды

\[ V_{воды_2} \approx 1140\,мл \]

4. Добавление воды

Чтобы получить раствор 2 из раствора 1, нужно добавить: \[ m_{воды_{добавлять}} = m_{воды_2} - m_{воды \,раствора \,1} \approx 1140\,г - 797\,г = 343\,г \] или мл, так как плотность равна 1 г/мл: \[ V_{воды_{добавлять}} \approx 343\,мл \]


Итог для раствора 2:

  • Масса раствора 2: 1200 г
  • Масса воды, которую нужно добавить: порядка 343 мл

Приготовление раствора 3

1. Концентрация раствора 3:

  • Массовая доля: 10%
  • Масса растворенного вещества в растворе 2: 60 г, а его концентрация — 5%.

2. Расчет массы растворенного вещества для раствора 3

Чтобы увеличить концентрацию до 10%, потребуется добавить больше растворенного вещества или уменьшить массу воды.

  • Обозначим:

    • \( m_{солита,3} \) — новая масса растворенного вещества,
    • А также \[ w_{3} = 10\% = 0.10 \]
  • Пусть будем добавлять к раствору 2 необходимое дополнительное растворенное вещество, чтобы достичь концентрации 10%.


3. Расчет общей массы раствора 3

Общая масса раствора 3: \[ m_{раствор 3} = \frac{m_{солита,3}}{w_3} \]

Масса растворенного вещества в растворе 2 — 60 г, чтобы получить концентрацию 10%, нужно: \[ m_{солита,3} = w_3 \times m_{раствор 3} \] Но чтобы оставить ту же массу растворителя (гипотетически, добавлять только растворенное вещество), необходимо: \[ m_{солита,3} = 60\,г + m_{добавленного\, вещества} \] Если добавить массу растворенного вещества так, чтобы концентрация стала 10%, требует следующего расчета.


4. Расчет добавляемого вещества

Пусть: \[ m_{добавленного\, вещества} = x\,г \] Общая масса растворенного вещества: \[ 60\,г + x \] Общий масса раствора после добавления:

\[ m_{раз} = m_{раствор 2} + x = 1200\,г + x \]

Задача:
\[ \frac{60\,г + x}{1200\,г + x} = 0.10 \]

Решим уравнение:

\[ 60 + x = 0.10 \times (1200 + x) \] \[ 60 + x = 120 + 0.10x \] \[ 60 + x - 0.10x = 120 \] \[ 60 + 0.90x = 120 \] \[ 0.90x = 60 \] \[ x = \frac{60}{0.90} \approx 66.67\,г \]

Итого:

  • Добавляем примерно 67 г растворенного вещества (более точное — калькулируем по условиям).
  • Объем воды, соответствующий добавлению растворенного вещества:

Общая масса раствора после добавления:
\[ m_{раствор 3} = 1200\,г + 67\,г = 1267\,г \]

Масса воды в растворе 3: \[ m_{воды_3} = m_{раствор 3} - (60\,г + 67\,г) = 1267\,г - 127\,г = 1140\,г \]

Объем воды: \[ V_{воды_3} \approx 1140\,мл \]

Масса раствора 3: ~1267 г


Итоговые ответы

Раствор Масса растворенного вещества Масса воды Объем воды Общая масса раствора
1 60 г 797 г 797 мл ~857 г
2 60 г 1140 г 1140 мл 1200 г
3 127 г (около) 1139 г 1139 мл ~1267 г

Если нужно, я могу помочь с точными расчетами или дополнительными деталями!