Какова массовая доля серной кислоты к концу опыта, если 120 г 25%-ного раствора сульфата магния поместили в эксикатор с 100 г 96%-ной серной кислоты, и в результате выделились кристаллы MgSO4•7H2O массой 24,6 г, при этом растворимость сульфата магния при комнатной температуре составляет 35 г на 100 г воды?

Химия 9 класс Растворы и их свойства массовая доля серной кислоты 25%-ный раствор сульфат магния эксикатор 96%-ная серная кислота кристаллы MgSO4•7H2O растворимость сульфата магния химия 9 класс расчет массовой доли Новый

Для решения этой задачи нам нужно определить, какова массовая доля серной кислоты в растворе к концу опыта. Давайте разберем все шаги по порядку.

1. Определим количество сульфата магния в растворе:
   • Имеем 120 г 25%-ного раствора сульфата магния.
   • Масса сульфата магния (MgSO4) в растворе:
     • 25% от 120 г = 0,25 * 120 г = 30 г.
2. Определим массу воды в растворе:
   • Масса раствора = 120 г.
   • Масса сульфата магния = 30 г.
   • Масса воды в растворе = 120 г - 30 г = 90 г.
3. Определим, сколько сульфата магния растворится в воде:
   • Растворимость сульфата магния = 35 г на 100 г воды.
   • В нашем случае у нас 90 г воды, значит, максимальная растворимость:
     • (35 г / 100 г) * 90 г = 31,5 г.
   • Поскольку у нас 30 г сульфата магния, то он полностью растворится в 90 г воды.
4. Определим, сколько серной кислоты было израсходовано:
   • В результате реакции образуется кристаллический сульфат магния в виде MgSO4•7H2O массой 24,6 г.
   • Для получения 1 моля MgSO4•7H2O требуется 1 моль серной кислоты, то есть 98 г H2SO4.
   • Определим, сколько молей MgSO4•7H2O образовалось:
     • Молярная масса MgSO4•7H2O = 246 г/моль. Следовательно, количество молей:
       • 24,6 г / 246 г/моль = 0,1 моль.
   • Следовательно, для реакции потребовалось:
     • 0,1 моль H2SO4 = 0,1 * 98 г = 9,8 г.
5. Определим массу оставшейся серной кислоты:
   • Изначально у нас 100 г 96%-ной серной кислоты, следовательно:
     • Масса чистой серной кислоты = 0,96 * 100 г = 96 г.
   • После реакции осталось:
     • 96 г - 9,8 г = 86,2 г.
6. Определим массовую долю серной кислоты в растворе:
   • Общая масса раствора после реакции:
     • Масса оставшейся серной кислоты = 86,2 г.
     • Масса кристаллов MgSO4•7H2O = 24,6 г.
     • Масса воды = 90 г (осталась без изменений).
     • Общая масса = 86,2 г + 24,6 г + 90 г = 200,8 г.
   • Массовая доля серной кислоты:
     • (86,2 г / 200,8 г) * 100% ≈ 42,94%.

Ответ: Массовая доля серной кислоты к концу опыта составляет примерно 42,94%.