Сколько тонн воды необходимо добавить к 1,5 тонны 20%-го олеума, чтобы получить 98%-ю серную кислоту?

Химия Колледж Растворение и концентрация растворов 20% олеум 98% серная кислота расчет раствора химические реакции добавление воды Новый

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать понятия о концентрации растворов и массовых долях компонентов. Давайте разберем шаги по решению:

1. Определим массу серной кислоты в 1,5 тонны 20%-го олеума.
   • 20% олеума означает, что в 100 граммах раствора содержится 20 граммов серной кислоты.
   • Следовательно, в 1,5 тонны (или 1500 кг) 20%-го олеума будет: 1500 кг * 0,20 = 300 кг серной кислоты.
2. Определим массу воды в 1,5 тонны 20%-го олеума.
   • Если в 1,5 тонны олеума 300 кг серной кислоты, то масса воды будет: 1500 кг - 300 кг = 1200 кг.
3. Теперь определим, сколько серной кислоты нам нужно для получения 98%-й серной кислоты.
   • 98% серной кислоты означает, что из 100 граммов раствора 98 граммов — это серная кислота.
   • Пусть x — это общая масса получаемого 98%-го раствора. Тогда масса серной кислоты в этом растворе составит: 0,98x.
4. Запишем уравнение для массы серной кислоты.
   • У нас уже есть 300 кг серной кислоты из олеума, и мы добавляем воду, которая не содержит серной кислоты. Таким образом, у нас будет: 0,98x = 300 кг.
   • Решим это уравнение: x = 300 кг / 0,98 ≈ 306,12 кг.
5. Теперь найдем, сколько воды нужно добавить для достижения этой массы.
   • Мы уже имеем 1200 кг воды в 20%-ом олеуме. Чтобы получить 306,12 кг 98%-й серной кислоты, нам нужно: 306,12 кг - 300 кг = 6,12 кг воды.
   • Следовательно, чтобы получить 98%-ю серную кислоту, нам необходимо добавить: 306,12 кг - 1200 кг (вода) = -893,88 кг, что не имеет смысла.
   • Это говорит о том, что нам не нужно добавлять воду, а наоборот, нужно удалить часть воды из олеума.

Таким образом, для получения 98%-й серной кислоты из 1,5 тонны 20%-го олеума, необходимо удалить часть воды, а не добавлять. Это подчеркивает важность учета массы компонентов в растворе.