номер 3, страница 235 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

3.Рассчитайте массу уксусной кислоты в 350 $см^3$ 70%-ной уксусной эссенции плотностью 1,07 $г/см^3$. Какой примерно объём воды следует добавить к 35 $мл$ эссенции, чтобы получить 6%-ный уксус?

3.Дано:
$V_1(\text{эссенции}) = 350\text{ см}^3$
$\omega_1(\text{CH}_3\text{COOH}) = 70\% = 0{,}70$
$\rho = 1{,}07\text{ г/см}^3$
$V_2(\text{эссенции}) = 35\text{ мл} = 35\text{ см}^3$
$\omega_2(\text{CH}_3\text{COOH}) = 6\% = 0{,}06$
$\rho(\text{H}_2\text{O}) \approx 1\text{ г/см}^3$
Найти: $m_1(\text{CH}_3\text{COOH})$, $V(\text{H}_2\text{O})$

Решение:

1. Нахождение массы уксусной кислоты в $350\text{ см}^3$ эссенции:

Определим массу исходного раствора эссенции через объём и плотность: $$m_1(\text{р-ра}) = V_1 \cdot \rho = 350\text{ см}^3 \cdot 1{,}07\text{ г/см}^3 = 374{,}5\text{ г}$$

Рассчитаем массу чистой уксусной кислоты в этом растворе: $$m_1(\text{CH}_3\text{COOH}) = m_1(\text{р-ра}) \cdot \omega_1 = 374{,}5\text{ г} \cdot 0{,}70 = 262{,}15\text{ г}$$

2. Нахождение объёма воды для приготовления $6\%$-ного раствора:

Найдём массу $35\text{ мл}$ уксусной эссенции: $$m_2(\text{р-ра}) = V_2 \cdot \rho = 35\text{ см}^3 \cdot 1{,}07\text{ г/см}^3 = 37{,}45\text{ г}$$

Вычислим массу чистой уксусной кислоты в этой порции: $$m_2(\text{CH}_3\text{COOH}) = m_2(\text{р-ра}) \cdot \omega_1 = 37{,}45\text{ г} \cdot 0{,}70 = 26{,}215\text{ г}$$

При добавлении воды масса самой кислоты в растворе не меняется. Найдём массу нового $6\%$-ного раствора: $$m_3(\text{р-ра}) = \frac{m_2(\text{CH}_3\text{COOH})}{\omega_2} = \frac{26{,}215\text{ г}}{0{,}06} \approx 436{,}92\text{ г}$$

Найдём массу воды, которую необходимо добавить: $$m(\text{H}_2\text{O}) = m_3(\text{р-ра}) - m_2(\text{р-ра}) = 436{,}92\text{ г} - 37{,}45\text{ г} = 399{,}47\text{ г} \approx 400\text{ г}$$

Так как плотность воды равна $1\text{ г/см}^3$, её объём составит: $$V(\text{H}_2\text{O}) = \frac{m(\text{H}_2\text{O})}{\rho(\text{H}_2\text{O})} \approx \frac{400\text{ г}}{1\text{ г/мл}} \approx 400\text{ мл}$$

Ответ: $262{,}15\text{ г}$; примерно $400\text{ мл}$ воды (или $\approx 399{,}5\text{ мл}$).