Химия
8 класс
Вопрос
Какое количество сульфата калия необходимо добавить к 400 г насыщенного при $20^{ \circ } C$ раствора, чтобы при нагревании до $100^{ \circ } C$ раствор остался насыщенным? Массовая доля (%) насыщенного при $20^{ \circ } C$ раствора сульфата калия равна 10 %, а при $100^{ \circ } C$ - 19,4 %.
Ответ
Определим количественный состав 400 г раствора, насыщенного при $20^{ \circ } C$ по формуле:
$w = \frac{m(в-ва)}{m(р-ра)} \cdot 100 \text{ %}$,
откуда
$m(в-ва) = \frac{w \text{ % } \cdot m(р-ра)}{100 \text{ % }}$,
следовательно,
$m(соли) = \frac{10 \text{ % } \cdot 400 г}{100 \text{ % }} = 40 г$.
Отсюда видно, что 40 г соли содержатся в 400 г р-ра или в 360 г растворителя. Поскольку при изменении температуры масса растворителя не меняется, остается узнать, какое количество соли будет содержаться в 360 г воды при насыщении раствора до $100^{ \circ } C$.
Исходя из знания массовой доли (%) насыщенного раствора $K_{2}SO_{4}$ при $100^{ \circ } C$ (NULL,4), видим, что 19,4 г $K_{2}SO_{4}$ содержится в 100 г раствора или в 80,6 г растворителя. Найдем количество соли в 360 г воды:
в 80,6 г $H_{2}O$ - 19,4 г $K_{2}SO_{4}$
в 360 г $H_{2}O$ - $x$ г $K_{2}SO_{4}$
$x = 96,65 г$.
Рассчитаем количество соли, которое необходимо добавить к раствору при $20^{ \circ } C$, чтобы он остался насыщенным при $100^{ \circ } C$:
96,65 г - 40,00 г = 46,65 г.
Ответ: $m(K_{2}SO_{4}) = 46,65 г$.