3-25. Какая масса 100%-ной серной кислоты H₂SO₄ и какая масса воды по-требуются для приготовления 50 г 40%-ного раствора этой кислоты?

Для решения задачи необходимо определить массу 100%-ной серной кислоты и массу воды, которые потребуются для приготовления 50 г 40%-ного раствора серной кислоты. Воспользуемся формулой для вычисления массовой доли растворенного вещества:

$$\omega = \frac{m_{\text{H₂SO₄}}}{m_{\text{раствора}}} \times 100\%$$, где:

• $$\omega$$ – массовая доля серной кислоты в растворе,
• $$m_{\text{H₂SO₄}}$$ – масса серной кислоты,
• $$m_{\text{раствора}}$$ – масса раствора.

Выразим массу серной кислоты из формулы массовой доли:

$$m_{\text{H₂SO₄}} = \frac{\omega \times m_{\text{раствора}}}{100\%}$$.

В данном случае:

• $$\omega = 40 \%$$,
• $$m_{\text{раствора}} = 50 \text{ г}$$.

Тогда:

$$m_{\text{H₂SO₄}} = \frac{40\% \times 50 \text{ г}}{100\%} = \frac{40 \times 50}{100} \text{ г} = 20 \text{ г}$$.

Теперь найдем массу воды. Масса раствора складывается из массы серной кислоты и массы воды:

$$m_{\text{раствора}} = m_{\text{H₂SO₄}} + m_{\text{воды}}$$.

Выразим массу воды:

$$m_{\text{воды}} = m_{\text{раствора}} - m_{\text{H₂SO₄}}$$.

Подставим известные значения:

$$m_{\text{воды}} = 50 \text{ г} - 20 \text{ г} = 30 \text{ г}$$.

Ответ: для приготовления 50 г 40%-ного раствора серной кислоты потребуется 20 г 100%-ной серной кислоты и 30 г воды.