Раствор массой 12,6 кг с массовой долей сульфата натрия 0,960 % упарили наполовину, а затем растворили в нём дополнительно 40,8 г декагидрата сульфата натрия Na2SO4 • 10Н20. Рассчитайте массовую долю сульфата натрия в приготовленном растворе.
от

1 Ответ

Дано:
- Масса исходного раствора m1 = 12,6 кг = 12600 г
- Массовая доля сульфата натрия w(Na2SO4) = 0,960 %
- Масса добавляемого декагидрата сульфата натрия m(Na2SO4 • 10H2O) = 40,8 г

Найти:
- Массовую долю сульфата натрия в приготовленном растворе.

Решение:

1. Найдем массу сульфата натрия в исходном растворе:
   m(Na2SO4) = m1 * (w(Na2SO4) / 100) = 12600 г * (0,960 / 100) = 120,96 г.

2. Упарим раствор наполовину:
   После упаривания масса раствора станет равной:
   m2 = m1 / 2 = 12600 г / 2 = 6300 г.

3. Масса сульфата натрия в упаренном растворе останется прежней, так как мы только убрали воду:
   m(Na2SO4) в новом растворе = 120,96 г.

4. Теперь добавим 40,8 г декагидрата:
   Молярная масса Na2SO4 • 10H2O:
   - Находится из суммирования атомных масс:
     Na (22,99) * 2 + S (32,07) + O (16,00) * 4 + H2O (18,02) * 10 = 322,20 г/моль.

5. Найдем массу сульфата натрия в добавленном декагидрате:
   Масса сульфата натрия в Na2SO4 • 10H2O:
   m(Na2SO4) (в декогидрате) = (M(Na2SO4) / M(Na2SO4 • 10H2O)) * m(Na2SO4 • 10H2O)
   
   Молярная масса Na2SO4:
   Na (22,99) * 2 + S (32,07) + O (16,00) * 4 = 142,04 г/моль.
   
   Следовательно,
   m(Na2SO4) (в декогидрате) = (142,04 / 322,20) * 40,8 г ≈ 17,65 г.

6. Теперь найдем общую массу сульфата натрия в конечном растворе:
   m(итог) = m(Na2SO4) в упаренном растворе + m(Na2SO4) в декогидрате
   m(итог) = 120,96 г + 17,65 г = 138,61 г.

7. Общая масса конечного раствора:
   Масса итогового раствора = масса упаренного раствора + масса добавленного декагидрата
   m(конечный) = m2 + m(Na2SO4 • 10H2O) = 6300 г + 40,8 г = 6340,8 г.

8. Теперь можем рассчитать массовую долю сульфата натрия в конечном растворе:
   w(итог) = (m(итог) / m(конечный)) * 100 = (138,61 г / 6340,8 г) * 100 ≈ 2,19 %.

Ответ:
Массовая доля сульфата натрия в приготовленном растворе составляет примерно 2,19 %.
от