3. К 150 мл 25%-ного раствора серной кислоты (р = 1,2 г/мл) добавили 30 г кислоты той же концентрации. Рассчитайте массо-вую долю кислоты в получившемся растворе и количество вещества кислоты в нём.

Для решения задачи необходимо выполнить следующие шаги:

1. Найти массу первого раствора серной кислоты.
2. Найти массу серной кислоты в первом растворе.
3. Найти массу второго раствора серной кислоты.
4. Найти массу серной кислоты во втором растворе.
5. Найти общую массу раствора после смешивания.
6. Найти общую массу серной кислоты после смешивания.
7. Рассчитать массовую долю кислоты в полученном растворе.
8. Рассчитать количество вещества кислоты в полученном растворе.

Решение:

Дано:

• $$V_1 = 150 \text{ мл}$$
• $$\omega_1 = 25\% = 0.25$$
• $$\rho_1 = 1.2 \text{ г/мл}$$
• $$m_2 = 30 \text{ г}$$
• $$\omega_2 = 25\% = 0.25$$

Найти:

• $$\omega$$
• $$
  u$$

1. Найдем массу первого раствора серной кислоты: $$m_1 = V_1 \times \rho_1 = 150 \text{ мл} \times 1.2 \text{ г/мл} = 180 \text{ г}$$.
2. Найдем массу серной кислоты в первом растворе: $$m_{кислоты1} = m_1 \times \omega_1 = 180 \text{ г} \times 0.25 = 45 \text{ г}$$.
3. Масса второго раствора серной кислоты дана: $$m_2 = 30 \text{ г}$$.
4. Найдем массу серной кислоты во втором растворе: $$m_{кислоты2} = m_2 \times \omega_2 = 30 \text{ г} \times 0.25 = 7.5 \text{ г}$$.
5. Найдем общую массу раствора после смешивания: $$m = m_1 + m_2 = 180 \text{ г} + 30 \text{ г} = 210 \text{ г}$$.
6. Найдем общую массу серной кислоты после смешивания: $$m_{кислоты} = m_{кислоты1} + m_{кислоты2} = 45 \text{ г} + 7.5 \text{ г} = 52.5 \text{ г}$$.
7. Рассчитаем массовую долю кислоты в полученном растворе: $$\omega = \frac{m_{кислоты}}{m} = \frac{52.5 \text{ г}}{210 \text{ г}} = 0.25 = 25\%$$.
8. Рассчитаем количество вещества кислоты в полученном растворе: $$
   u = \frac{m_{кислоты}}{M} = \frac{52.5 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0.5357 \text{ моль}$$.

Ответ: Массовая доля кислоты в полученном растворе: 25%; Количество вещества кислоты в нём: 0.5357 моль.