Дано:
- Масса исходного раствора с серной кислотой m1 = 350 г
- Массовая доля серной кислоты в этом растворе w1 = 8,00 %
- Желаемая массовая доля серной кислоты в конечном растворе w2 = 5,00 %
Найти:
- Массу растворяемого раствора с гидроксидом лития m2.
Решение:
1. Найдем массу серной кислоты в исходном растворе:
m(H2SO4) = m1 * (w1 / 100) = 350 г * (8,00 / 100) = 28,0 г.
2. Обозначим массу добавляемого раствора как m2. В нем содержится только гидроксид лития, поэтому его масса не влияет на массу серной кислоты.
3. Общая масса полученного раствора будет равна:
m(итог) = m1 + m2.
4. Для того чтобы найти массу серной кислоты в конечном растворе, мы используем уравнение для массовой доли:
w2 = (m(H2SO4) / m(итог)) * 100.
Подставим известные значения:
5,00 = (28,0 / (350 + m2)) * 100.
5. Преобразуем уравнение:
5,00 / 100 = 28,0 / (350 + m2),
0,05 = 28,0 / (350 + m2).
6. Перепишем уравнение:
0,05 * (350 + m2) = 28,0,
17,5 + 0,05 * m2 = 28,0.
7. Выразим m2:
0,05 * m2 = 28,0 - 17,5,
0,05 * m2 = 10,5.
Таким образом:
m2 = 10,5 / 0,05 = 210 г.
Ответ:
Чтобы массовая доля серной кислоты в полученном растворе стала равной 5,00 %, нужно добавить 210 г раствора с массовой долей гидроксида лития, равной 8,00 %.