1. Для приготовления растворов в химической лаборатории часто используют методы разбавления более концентрированных растворов или сливания двух растворов с разными концентрациями. В лаборатории имеется два раствора. В первом из них массовая доля серной кислоты составляет 40,0%, а плотность равна 1,310 г/см³. Молярная концентрация серной кислоты во втором растворе равна 0,418 ммоль/см³, а плотность — 1,025 г/мл. А) Рассчитайте, какие объёмы каждого из растворов серной кислоты необходимо отмерить, чтобы после их смешения получить 500 г с массовой долей серной кислоты, равной 25%. Приведите ваши расчёты.

Переведём концентрацию второго раствора: 0,418 ммоль/см³ = 0,418 моль/л. В 1 л раствора содержится 0,418 × 98,08 = 40,996 г H₂SO₄, а масса 1 л раствора равна 1,025 × 1000 = 1025 г. Поэтому массовая доля кислоты во втором растворе равна 40,996 / 1025 ≈ 0,0400, то есть 4,00%.

В готовом растворе должно быть 500 × 0,25 = 125 г H₂SO₄. Пусть m₁ и m₂ — массы первого и второго растворов. Тогда:

m₁ + m₂ = 500;

0,400m₁ + 0,0400m₂ = 125.

Подставим m₂ = 500 − m₁ во второе уравнение:

0,400m₁ + 0,0400(500 − m₁) = 125;

0,360m₁ = 105,0;

m₁ ≈ 291,7 г, m₂ ≈ 208,3 г.

Переведём массы в объёмы по формуле V = m/ρ:

V₁ = 291,7 / 1,310 ≈ 222,7 мл;

V₂ = 208,3 / 1,025 ≈ 203,2 мл.

Ответ: отмерить примерно 222,7 мл первого раствора и 203,2 мл второго раствора.