Question

Рассчитайте какую массу оксида серы (vi) следует добавить к 250г 15% р-ра серной кислоты, чтобы увеличить её массовую долю до 30%?

Answer 1

Находим массу кислоты в первоначальном растворе
m(H2SO4) = 250*15/100 = 37,5 г

SO3      + H2O    =  H2SO4
х моль                    х моль    количество вещества одинаково (по уравнению)
М=80 г/моль          М=98 г/моль
m=80*x г                m = 98*x г
Находим количество оксида серы, которое нужно добавить
W% = m(вещества) * 100%/m(раствора)
m(вещества) = 37,5 + 98х
m (раствора) = 250 + 80х
подставляем все в формулу
30% = (37,5+98х)*100/(250+80х)
7500 + 2400х = 3750 + 9800х
х=0,507 моль
m(SO3) = M*n = 80*0,507 = 40,56 г

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать принцип консервации массы. Масса реагентов до реакции должна быть равна массе продуктов после реакции.

Дано:
- Масса серной кислоты в растворе: 250 г
- Массовая доля серной кислоты в растворе: 15% (0.15)
- Нужно найти массу оксида серы, которую следует добавить, чтобы увеличить массовую долю серной кислоты до 30% (0.30)

Шаг 1: Рассчитаем массу серной кислоты в растворе до добавления оксида серы.
Масса серной кислоты = Масса раствора * Массовая доля серной кислоты
Масса серной кислоты = 250 г * 0.15 = 37.5 г

Шаг 2: Рассчитаем массу воды в растворе до добавления оксида серы.
Масса воды = Масса раствора - Масса серной кислоты
Масса воды = 250 г - 37.5 г = 212.5 г

Шаг 3: Рассчитаем массу раствора с оксидом серы после добавления его к раствору серной кислоты.
Масса раствора с оксидом серы = Масса раствора + Масса оксида серы

Шаг 4: Рассчитаем массу серной кислоты в растворе с оксидом серы после реакции.
Масса серной кислоты после реакции = Масса раствора с оксидом серы * Массовая доля серной кислоты

Шаг 5: Запишем уравнение, используя найденные массы и массовые доли.
37.5 г + Масса оксида серы = (250 г + Масса оксида серы) * 0.30

Шаг 6: Решим уравнение.
37.5 г + Масса оксида серы = 0.30 * (250 г + Масса оксида серы)

37.5 г + Масса оксида серы = 75 г + 0.30 * Масса оксида серы

0.70 * Масса оксида серы = 75 г - 37.5 г

0.70 * Масса оксида серы = 37.5 г

Масса оксида серы = 37.5 г / 0.70

Масса оксида серы ≈ 53.571 г

Ответ: Чтобы увеличить массовую долю серной кислоты до 30%, необходимо добавить около 53.571 г оксида серы к 250 г 15% раствора серной кислоты.