К 400 миллилитрам 28-процентного раствора серной кислоты (H₂SO₄) (плотность раствора равна 1,2 г/см³) добавили 200 миллилитров 10-процентного раствора (плотность раствора равна 1,07 г/см³) этого же вещества. Какова массовая доля серной кислоты (H₂SO₄) в растворе?

Решение задачи

III способ решения (I способ, II способ)

При решении данной задачи можно применить правило креста.

Правило креста (диагональная модель «конверта Пирсона») – диагональная схема правила смешения:

При расчетах слева на концах отрезков записывают массовые доли растворенного вещества в исходных растворах (ω₁, ω₂), на пересечении отрезков – массовую долю растворенного вещества в растворе, который нужно приготовить, справа (на концах отрезков) – разность: вычитают по диагонали из большего меньшее значение. Получаемые значения (массовые части) показывают, в каком соотношении надо слить исходные растворы.

 

Перед тем как составить диагональную схему необходимо найти массу 1 и 2 растворов.

Найдем массу 1 раствора серной кислоты (H₂SO₄) по формуле:

Получаем:

m₁ (раствора) = 1,2 г/см³ ∙ 400 см³ =480 (г).

Найдем массу 2 раствора серной кислоты (H₂SO₄) по формуле:

Получаем:

m₂ (раствора) = 1,07 2 г/см³ ∙ 200 см³ = 214 (г).

Составим диагональную схему и найдем массовую долю серной кислоты в конечном растворе:

Получаем пропорцию:

Решаем:

214 ∙ (ω₃ – 10) = 480 ∙ (28 – ω₃)

214 ω₃ – 2140 = 13440 – 480 ω₃

694 ω₃ = 15580

ω₃ = 22 % или 0,22.

Ответ: массовая доля серной кислоты в растворе = 0,22.