Дано:
- Коэффициент растворимости K2Cr2O7 при 20 °С = 11,1 г/л.
- Массовая доля K2Cr2O7 в растворе = 0,3 (30%).
- Масса раствора = 800 г.
Найти: массу осадка при охлаждении до 20 °С.
Решение:
1. Найдем массу K2Cr2O7 в исходном растворе:
Масса K2Cr2O7 = 0,3 × 800 г = 240 г.
2. Найдем объем раствора, в котором растворится 240 г K2Cr2O7 при 20 °С:
Масса K2Cr2O7 = 11,1 г/л × объем раствора (л).
Объем раствора = 240 г / 11,1 г/л = 21,62 л.
3. Объем раствора (21,62 л) превышает объем, который соответствует 800 г раствора при массовой доле 30%. Найдем объем раствора, соответствующий 800 г:
Масса K2Cr2O7 = 0,3 × 800 г = 240 г.
Концентрация K2Cr2O7 в 800 г раствора:
Масса раствора = 800 г.
Масса K2Cr2O7 (в граммах) = 30% от 800 г = 240 г.
Объем растворителя = (Масса раствора - Масса K2Cr2O7) / плотность растворителя (если плотность растворителя принимается как вода 1 г/мл, то:
Объем растворителя = 800 г - 240 г = 560 г ≈ 560 мл.
4. Поскольку весь K2Cr2O7 может раствориться в объеме 21,62 л, а масса раствора с растворенным K2Cr2O7 (800 г) больше, чем его растворимость, то избыточное количество K2Cr2O7 образует осадок.
5. Найдем массу K2Cr2O7, которая растворится в 800 г раствора:
Объем 800 г раствора в литрах ≈ 800 г / 1000 г/л = 0,8 л.
Максимальная масса K2Cr2O7, которую можно растворить в 0,8 л:
Масса K2Cr2O7 = 11,1 г/л × 0,8 л = 8,88 г.
6. Масса K2Cr2O7, которая выйдет в осадок:
Масса осадка = 240 г - 8,88 г = 231,12 г.
Ответ: масса осадка = 231,12 г.