226. Смешали 300 мл раствора с массовой долей серной кис- лоты 10% (р = 1,05 г/мл) и 200 мл раствора с массовой долей гидроксида калия 20% (р = 1,10 г/мл). Определите объём воды, которую следует добавить к полученной смеси, чтобы массовая доля соли в ней составила 7%. (262,9 мл.)

Пошаговое решение:

1. Масса раствора серной кислоты: \[ m(H_2SO_4 \ р-ра) = V \cdot \rho = 300 \ мл \cdot 1.05 \ г/мл = 315 \ г \]
2. Масса серной кислоты: \[ m(H_2SO_4) = m(H_2SO_4 \ р-ра) \cdot \omega = 315 \ г \cdot 0.1 = 31.5 \ г \]
3. Количество вещества серной кислоты: \[ n(H_2SO_4) = \frac{m(H_2SO_4)}{M(H_2SO_4)} = \frac{31.5 \ г}{98.08 \ г/моль} ≈ 0.321 \ моль \]
4. Масса раствора гидроксида калия: \[ m(KOH \ р-ра) = V \cdot \rho = 200 \ мл \cdot 1.10 \ г/мл = 220 \ г \]
5. Масса гидроксида калия: \[ m(KOH) = m(KOH \ р-ра) \cdot \omega = 220 \ г \cdot 0.2 = 44 \ г \]
6. Количество вещества гидроксида калия: \[ n(KOH) = \frac{m(KOH)}{M(KOH)} = \frac{44 \ г}{56.11 \ г/моль} ≈ 0.784 \ моль \]
7. Реакция нейтрализации: \[ H_2SO_4 + 2KOH \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O \]
8. Количество вещества образовавшегося сульфата калия: \[ n(K_2SO_4) = n(H_2SO_4) ≈ 0.321 \ моль \]
9. Масса сульфата калия: \[ m(K_2SO_4) = n(K_2SO_4) \cdot M(K_2SO_4) = 0.321 \ моль \cdot 174.26 \ г/моль ≈ 55.84 \ г \]
10. Общая масса раствора до разбавления: \[ m_{общ.} = m(H_2SO_4 \ р-ра) + m(KOH \ р-ра) = 315 \ г + 220 \ г = 535 \ г \]
11. Масса воды в растворе: \[ m(H_2O) = m_{общ.} - m(K_2SO_4) = 535 \ г - 55.84 \ г ≈ 479.16 \ г \]
12. Масса раствора после добавления воды, необходимая для 7% сульфата калия: \[ m_{конечн.} = \frac{m(K_2SO_4)}{0.07} = \frac{55.84 \ г}{0.07} ≈ 797.71 \ г \]
13. Масса воды, которую нужно добавить: \[ m_{доп. \ H_2O} = m_{конечн.} - m_{общ.} = 797.71 \ г - 535 \ г ≈ 262.71 \ г \]
14. Объём воды, который нужно добавить: \[ V_{доп. \ H_2O} = \frac{m_{доп. \ H_2O}}{\rho} = \frac{262.71 \ г}{1 \ г/мл} ≈ 262.71 \ мл \]

Ответ: Объём воды, который следует добавить, ≈ 262.71 мл.