Чтобы решить задачу, давайте разберем ее шаг за шагом.
Шаг 1: Определим массу сульфата железа в исходном растворе.
- Имеем раствор массой 175 г с массовой долей сульфата железа 8%.
- Масса сульфата железа (m_FeSO4) рассчитывается по формуле:
m_FeSO4 = (масса раствора) * (массовая доля сульфата железа).
- Подставляем значения:
m_FeSO4 = 175 г * 0.08 = 14 г.
Шаг 2: Определим массу нового раствора после добавления железного купороса.
- Обозначим массу добавляемого железного купороса как x.
- Тогда масса нового раствора будет равна:
175 г + x.
Шаг 3: Определим массу сульфата железа в новом растворе.
- Масса сульфата железа в новом растворе останется 14 г, так как мы добавляем только железный купорос, а не сульфат железа.
Шаг 4: Запишем уравнение для массовой доли сульфата железа в новом растворе.
- Массовая доля сульфата железа в новом растворе должна составлять 15%, то есть:
(масса сульфата железа) / (масса нового раствора) = 0.15.
- Подставим известные значения:
14 г / (175 г + x) = 0.15.
Шаг 5: Решим уравнение на x.
- Умножим обе стороны уравнения на (175 г + x):
14 г = 0.15 * (175 г + x).
- Раскроем скобки:
14 г = 26.25 г + 0.15x.
- Переносим 26.25 г влево:
14 г - 26.25 г = 0.15x.
- Получаем:
-12.25 г = 0.15x.
- Теперь делим обе стороны на 0.15:
x = -12.25 г / 0.15.
- Находим x:
x = -81.67 г.
Шаг 6: Анализ результата.
- Мы получили отрицательное значение, что означает, что невозможно достичь массовой доли 15% с добавлением железного купороса в данный раствор.
- Это связано с тем, что массовая доля сульфата железа в исходном растворе уже меньше, чем 15%, и добавление железного купороса не сможет повысить ее.
Вывод: В данной задаче невозможно достичь массовой доли 15% сульфата железа, добавляя железный купорос в раствор с массовой долей 8%.