Дано:
Масса исходного раствора K2CO3 (m1) = 150 г
Массовая доля K2CO3 в исходном растворе = 10%
Массовая доля K2CO3 в конечном растворе = 30%
Найти:
Массу воды, которую необходимо удалить путем выпаривания, чтобы получить 30%-ный раствор
Решение с расчетом:
1. Найдем массу K2CO3 и воды в исходном растворе:
Масса K2CO3 = масса раствора * массовая доля = 150 г * 0,10 = 15 г
Масса воды = масса раствора - масса K2CO3 = 150 г - 15 г = 135 г
2. Обозначим x как массу воды, которую нужно удалить.
Тогда масса конечного раствора станет равной m1 - x.
3. Уравнение для массовой доли в конечном растворе:
0,30 * (m1 - x) = 15% * m1
0,30m1 - 0,30x = 0,10m1
4. Разрешим уравнение относительно x:
0,30m1 - 0,30x = 0,10m1
-0,30x = 0,10m1 - 0,30m1
-0,30x = -0,20m1
x = (-0,20m1) / -0,30
x = (0,20m1) / 0,30
x ≈ 0,67m1
5. Подставим значение m1 и найдем x:
x ≈ 0,67 * 150 г
x ≈ 100 г
Ответ:
Чтобы получить 30%-ный раствор карбоната калия, необходимо удалить примерно 100 г воды из 150 г 10%-го раствора путем выпаривания.