Юлина мама взвешивала сахар для вишнёвого варенья. Она попросила папу подать полиэтиленовый пакет с верхней полки, где был сахар. Пробегающая мимо Юля с ножницами в руках случайно проткнула пакет, он разорвался, и весь килограмм сахара оказался на полу. Рассерженная мама заставила папу и Юлю убрать сахар с пола и высыпать в мусорное ведро. Папа решил восстановить справедливость. Он сказал, что всё сделает сам и отпустит девочку играть, если она предложит способ очистки рассыпанного сахара и определит его массовую долю в водном растворе 15-литрового ведра, где воды было 12 л. Поставьте себя на место Юли и дайте ответы на все вопросы.

На месте Юли я бы предложила папе не выбрасывать рассыпанный сахар, а попробовать очистить его от загрязнений с помощью воды, фильтрования и выпаривания.

1. Как можно очистить рассыпанный сахар?

Сахар хорошо растворяется в воде, а многие загрязнения, например песок, пыль и мелкий мусор, не растворяются. Этим свойством можно воспользоваться для очистки сахара.

Я бы предложила следующий способ:

1. Аккуратно собрать рассыпанный сахар с пола.

2. Высыпать его в ведро с 12 литрами воды и тщательно перемешать до полного растворения.

3. Пропустить полученный раствор через фильтр, например фильтровальную бумагу. Нерастворимые загрязнения останутся на фильтре, а раствор сахара пройдёт через него.

4. Перелить очищенный раствор в подходящую ёмкость и осторожно выпарить воду при нагревании.

5. После удаления воды останется сахар, который можно снова получить в кристаллическом виде.

Таким образом, для очистки сахара можно использовать растворение, фильтрование и выпаривание.

Однако важно учитывать, что такой способ удаляет только нерастворимые примеси. Сахар, собранный с пола, не следует использовать для приготовления варенья, поскольку в нём могут остаться микроорганизмы и растворимые загрязнения.

2. Определим массовую долю сахара в водном растворе.

Дано:

• Масса сахара — 1 кг.

• Объём воды — 12 л.

• Объём ведра — 15 л.

• Плотность воды — приблизительно 1 кг/л.

Решение:

Сначала найдём массу воды:

Теперь определим общую массу раствора:

Массовая доля растворённого вещества определяется по формуле:

Подставим значения:

Ответ: массовая доля сахара в полученном растворе составляет приблизительно 7,7%, если весь килограмм сахара растворился в 12 литрах воды.

Вывод: Юля могла предложить папе растворить собранный сахар в воде, отделить нерастворимые примеси фильтрованием, а затем выпарить воду. При этом массовая доля сахара в исходном водном растворе составит 7,7%. Задача показывает, как на практике можно использовать физические свойства веществ и способы разделения смесей.