Дано:
- Растворимость хлороводорода (HCl) при 0 °C: 50,5 л в 100 г воды.
- Растворимость хлороводорода при 50 °C: 36,58 л в 100 г воды.
- Масса раствора при 0 °C: 280 г.
Найти: массу раствора после нагревания до 50 °C.
Решение:
1. Найдем массу воды, содержащуюся в 280 г раствора при 0 °C.
При 0 °C 100 г воды растворяют 50,5 л HCl. Используем соотношение:
при 0 °C 280 г раствора состоит из воды и хлороводорода.
Обозначим массу воды в растворе как m（水） и массу HCl как m(HCl).
Общая масса раствора:
m(раствора) = m(水) + m(HCl),
где m(HCl) = (50,5 л/100 г) * m(水).
Итак,
280 г = m(水) + (50,5 / 100) * m(水)
280 г = m(水) + 0,505 * m(水)
280 г = 1,505 * m(水).
Находим массу воды:
m(水) = 280 г / 1,505 ≈ 186,5 г.
2. Теперь определим массу HCl в растворе:
m(HCl) = (50,5/100) * 186,5 г ≈ 94,3 г.
3. При нагревании до 50 °C найдем, сколько HCl может раствориться в той же массе воды:
При 50 °C растворимость составляет 36,58 л HCl на 100 г воды.
m(HCl при 50 °C) = (36,58 л / 100 г) * 186,5 г ≈ 68,2 г.
4. Найдем, сколько HCl выйдет в осадок:
m(HCl) в растворе при 0 °C = 94,3 г,
m(HCl, который может раствориться при 50 °C) ≈ 68,2 г.
Масса HCl, которая выпадет в осадок:
m(осадка) = m(HCl) - m(HCl растворимого при 50 °C
= 94,3 г - 68,2 г ≈ 26,1 г.
5. Теперь найдем массу раствора после нагревания:
Общая масса раствора остается прежней, так как масса осадка не учитывается.
m(нового раствора) = m(水) + m(HCl останавливается в растворе при 50 °C)
= 186,5 г + 68,2 г ≈ 254,7 г.
Ответ: масса раствора после нагревания составит примерно 254,7 г.