1. Приготовьте растворы с указанными массовыми долями растворённого вещества (таблица 1). Растворённое вещество: хлорид натрия — раствор 1: 60 г, 7%; раствор 2: 5%; раствор 3: 10%. Карбонат натрия — раствор 1: 50 г, 6%; раствор 2: 4%; раствор 3: 8%. Сульфат меди — раствор 1: 40 г, 9%; раствор 2: 7%; раствор 3: 11%. Для раствора 1 рассчитайте массы твёрдого вещества и воды, затем объём воды при плотности 1 г/мл. Для раствора 2 рассчитайте массу и объём воды, которую нужно добавить к раствору 1, и массу раствора 2. Для раствора 3 рассчитайте массу твёрдого вещества, которое нужно добавить к раствору 2, и массу раствора 3.

Используем массовую долю: w = m(вещества) / m(раствора). При разбавлении масса растворённого вещества не меняется; при добавлении твёрдого вещества учитываем его и в числителе, и в массе раствора. Для воды ρ = 1 г/мл, поэтому её масса в граммах численно равна объёму в миллилитрах.

Хлорид натрия

1. Раствор 1: m(раствора) = 60 / 0,07 = 857,14 г; m(воды) = 857,14 − 60 = 797,14 г, значит V(воды) = 797,14 мл.
2. Раствор 2: m(раствора) = 60 / 0,05 = 1200 г. Нужно добавить 1200 − 857,14 = 342,86 г воды, то есть 342,86 мл. Масса раствора 2 — 1200 г.
3. Раствор 3: (60 + x) / (1200 + x) = 0,10, откуда x = 66,67 г. Масса раствора 3: 1200 + 66,67 = 1266,67 г.

Карбонат натрия

1. Раствор 1: m(раствора) = 50 / 0,06 = 833,33 г; m(воды) = 833,33 − 50 = 783,33 г, значит V(воды) = 783,33 мл.
2. Раствор 2: m(раствора) = 50 / 0,04 = 1250 г. Нужно добавить 1250 − 833,33 = 416,67 г воды, то есть 416,67 мл. Масса раствора 2 — 1250 г.
3. Раствор 3: (50 + x) / (1250 + x) = 0,08, откуда x = 54,35 г. Масса раствора 3: 1250 + 54,35 = 1304,35 г.

Сульфат меди

1. Раствор 1: m(раствора) = 40 / 0,09 = 444,44 г; m(воды) = 444,44 − 40 = 404,44 г, значит V(воды) = 404,44 мл.
2. Раствор 2: m(раствора) = 40 / 0,07 = 571,43 г. Нужно добавить 571,43 − 444,44 = 126,98 г воды, то есть 126,98 мл. Масса раствора 2 — 571,43 г.
3. Раствор 3: (40 + x) / (571,43 + x) = 0,11, откуда x ≈ 25,68 г. Масса раствора 3: 571,43 + 25,68 ≈ 597,11 г.

Расчёты предполагают, что при смешивании объём раствора не требуется определять, а масса складывается из масс компонентов.

Ответ: NaCl — вода для раствора 1: 797,14 г (797,14 мл); для раствора 2 добавить 342,86 г (342,86 мл) воды, масса раствора 2 — 1200 г; добавить 66,67 г вещества, масса раствора 3 — 1266,67 г. Na₂CO₃ — 783,33 г (783,33 мл); добавить 416,67 г (416,67 мл) воды, масса раствора 2 — 1250 г; добавить 54,35 г вещества, масса раствора 3 — 1304,35 г. CuSO₄ — 404,44 г (404,44 мл); добавить 126,98 г (126,98 мл) воды, масса раствора 2 — 571,43 г; добавить 25,68 г вещества, масса раствора 3 — 597,11 г.