Элективный курс «Подготовка учащихся к егэ по химии»

Название	Элективный курс «Подготовка учащихся к егэ по химии»
страница	2/5
Дата	16.03.2016
Размер	0.79 Mb.
Тип	Элективный курс

1 2 3 4 5

Тема №2 «Растворы»

Растворы – однородные системы переменного состава, состоят из растворителя и растворенного вещества. Если вещество имеет ограниченную растворимость в растворителе, оно образует насыщенные, ненасыщенные и пересыщенные растворы.

Ненасыщенный раствор – раствор, в котором концентрация растворенного вещества меньше, чем в насыщенном растворе в котором при данных условиях можно растворить еще некоторое его количество.

Насыщенный раствор – раствор, содержащий максимально возможное количество растворенного вещества при данных условиях.

Такие растворы применяют сравнительно редко. В большинстве случаев пользуются ненасыщенными растворами, содержащие меньше растворенного вещества, чем его содержит при данной температуре ненасыщенный раствор.

Состав раствора может выражаться разными способами – как с помощью безразмерных единиц, так и через размерные величины – концентрации.

В химической практике наиболее употребительны следующие величины, выражающие содержание растворенного вещества в растворе.

1. Массовая доля – отношение массы растворенного вещества к массе раствора.

2. Молярная доля – отношение количества растворенного вещества (или растворителя) к сумме количеств всех веществ, составляющих раствор.

В случае раствора одного вещества в другом, молярная доля растворенного вещества (N2) равна:

N2 = n2(n1 + n2),

а молярная доля растворителя (N1):

N1 = n1 / (n1 + n2),

где n1 и n2 – соответственно количество вещества растворителя и растворенного вещества.

3. Молярная концентрация или моляльность – это отношение количества растворенного вещества к массе растворителя. Обычно моляльность обозначается буквой m. Моляльность раствора в отличие от его молярности не изменяется при изменении температуры.

4. Молярная концентрация или молярность – отношение количества растворенного вещества к объему раствора.

Обозначается См или М.

5. Эквивалентная, или нормальная концентрация – отношение числа эквивалентов растворенного вещества к объему раствора. Обозначается Сн или буквой Н.

Объемы растворов, реагирующих веществ обратно пропорциональны их нормальностям.

Пересыщенный раствор – раствор, содержащий при данных условиях больше растворенного вещества, чем в насыщенном растворе, избыток вещества легко выпадает в осадок.

Характеристика ненасыщенных растворов – концентрация (определяет соотношение растворенного вещества и растворителя).

Концентрированный раствор – раствор хорошо растворимого вещества, содержащий растворенного вещества в количестве близком к насыщению.

Способы выражения концентрации веществ.

Массовая доля (процентная концентрация)

w = m(вещества) / m(раствора) * 100%

Массовая доля определяет массу вещества, растворенного в 100г раствора.

Молярная концентрация

См или С = m(вещества) / (m(вещества) * V(раствора))

Молярная концентрация определяет количество вещества растворенного в 1л раствора (Объем выражается в литрах).

Характеристика насыщенных растворов – растворимость определяет максимально возможную концентрацию вещества при данной температуре.

Задачи на растворы

2.1. Определение концентрации растворенного вещества в растворе с определенной концентрацией

Задача №1

25г хлороводорода растворили в 75г воды. Определите массовую долю хлороводорода в полученном растворе.

Дано: Решение:

m(HCl) = 25г w(HCl) = m(HCl) / m(раствора) * 100%

m(H2O) = 75г m(раствора) = m(HCl) + m(H2O) = 75+25=100г

w(HCl) - ? w(HCl) = (25*100) / 100 = 25%

Ответ: w(HCl) = 25%
Задача №2

В 200мл раствора содержится 3,6г хлороводорода. Определите молярную концентрацию полученного раствора.

Дано: Решение:

V(раствора) = 200мл=0,2л См(HCl) = m(HCl) / (M(HCl) * V(раствора))

M(HCl) = 3,6г Cм(HCl) = 3,6 / (3,6 * 0,2) = 0,5(моль/л)

См(HCl) = ? Ответ: 0,5(моль/л)
Задача №3

Какая масса уксусной кислоты содержится в 200мл 0,2М раствора?

Дано: Решение:

См(CH3COOH) = 0,2M См(CH3COOH) = m(CH3COOH) .

V(раствора) = 200мл=0,2л M(CH3COOH) * V(рас-ра)

m(CH3COOH) - ? М(CH3COOH) = 604 г/моль

m(CH3COOH) = См * М(CH3COOH) *V(рас-ра)=

= 0,2М * 0,2л * 604 г/моль = 2,4г

Ответ: 2,4г
Задача №4

В 150г раствора содержится 15г карбоната натрия. Определите массовую долю карбоната натрия в растворе. (Ответ: 10%)
Задача №5

Какая масса нитрата калия содержится в 25г 15% раствора?

(Ответ:3,75г)

Задача №6

Какая масса азотной кислоты содержится в 10г 30% раствора?

(Ответ: 3г)

Задача №7

Какая масса сульфата натрия содержится в 550г 15% раствора?

(Ответ: 82,5г)

Задача №8

Из 2,65г карбоната натрия приготовили 250мл раствора. Определите его молярную концентрацию раствора. (Ответ: 0,1 моль/л)

2.2. Приготовление раствора определенной концентрации

При экспериментальном приготовлении растворов с определенной массовой долей взвешивают на весах рассчитанное количество вещества, отмеряют необходимое количество воды (плотность воды равна 1 г/см³, значит, 1г воды имеет объем 1мл) и смешивают компоненты в химической склянке или стакане.

При приготовлении растворов определенной молярной концентрации взвешивают на весах рассчитанное количество вещества, растворяют его в небольшом количестве воды, а затем переносят в мерную посуду (цилиндр, мерный стакан, мерную колбу) и осторожно прибавляют воду до требуемого объема.
Задача №1

Сколько хлорида бария и воды надо взять для приготовления 150г 20% раствора?

Дано: Решение:

w(BaCl2) = 20% w(BaCl2) = m(BaCl2) / m(раствора) * 100%

m(раствора) = 150г m(BaCl2) = (w(BaCl2) * m(раствора) / 100%=

m(BaCl2) - ? = 20 * 150 / 100 = 30г

m(H2O) - ? m(раствора) = m(BaCl2) + m(H2O)

m(H2O) = m(раствора) - m(BaCl2) = 150 – 30 = 120(г)

Ответ: m(BaCl2) = 30г, m(H2O) = 120г
Задача №2

Какую массу нитрата натрия и воды надо взять для приготовления 2кг 10% раствора?

Дано: Решение:

m(раствора) = 2кг=2000г w(NaNO3) = m(NaNO3) / m(раствора) * 100%

w(NaNO3) = 10% m(NaNO3) = w(NaNO3) * m(раствора) / 100%=

m(NaNO3) - ? = 10 * 2000 / 100 = 200г

m(H2O) - ? m(раствора) = m(NaNO3) + m(H2O)

m(H2O) = m(раствора) - m(NaNO3) = 2000 – 200 = 1800г

Ответ: m(NaNO3) = 200г, m(H2O) = 1800г
Задача №3

Какую массу нитрата аммония NH4NO3 надо взять для приготовления 5л 2М раствора?

Дано: Решение:

См = 2М См = m(вещества) / (М (вещества) * V(раствора))

V(раствора) = 5л См = m (NH4NO3) / (M(NH4NO3) * V(раствора))

m(NH4NO3) - ? m(NH4NO3) = См * М(NH4NO3) * V(раствора) =

= 2 * 80 * 5 = 800г

М(NH4NO3) = 80 г/моль

Ответ: m(NH4NO3) = 800г
Задача №4

Какую массу кристаллогидрата CaCl2 * 6H2O и какую массу воды надо взять для приготовления 300г 15% раствора CaCl2 ?

Дано: Решение:

m(раствора) = 300г w(CaCl2) = m(CaCl2) / m(раствора) * 100%

w(CaCl2) = 15% m(CaCl2) = w(CaCl2) * m(раствора) / 100%=

m(CaCl2 * 6H2O) - ? = 15 * 300 / 100 = 45г

m(H2O) - ? М(CaCl2) = М(Ca) + 2M(Cl) = 40 + 2*35 = 110 г/моль

М(CaCl2 * 6H2O) = 110 + 18*6 = 218 г/моль

Xг 45г

СаСl2 * 6H2O CaCl2

1 моль 1 моль

218 г/моль 110 г/моль

X / 218 = 45 / 110

X = 218 * 45 / 110 = 89,2 (г)

Следовательно для приготовления раствора нужно взять 89,2г CaCl2 * 6H2O

m(раствора) = m(CaCl2 * 6H2O) + m(H2O)

m(H2O) = m(раствора) - m(CaCl2 * 6H2O) = 300 – 89,2 = 210,8 (г)

Ответ: m(CaCl2 * 6H2O) = 89,2г ; m(H2O) = 210,8г
Задача №5

Сколько кристаллогидрата Na2SO4*10H2O и сколько воды надо взять для приготовления 500г 10% раствора NaSO4 ?

Дано: Решение:

m(раствора) = 500г w (Na2SO4) = m(Na2SO4) / m(раствора) * 100%

w(Na2SO4) = 10% m(Na2SO4) = w(Na2SO4) * m(раствора) * 100%=

m(H2O) - ? = 500*10 / 100 = 50г

m(Na2SO4*10H2O) - ? M(Na2SO4) = 142 г/моль

М (Na2SO4*10H2O) = 142 + 10*18 = 322 г/моль

Xг 50г

Na2SO4*10H2O Na2SO4

1 моль 1 моль

322 г/моль 142 г/моль

X / 322 = 50 / 142

X = 322*50 / 142 = 113,4 (г)

Следовательно для приготовления раствора надо взять 113,4г Na2SO4*10H2O

m (раствора) = m(H2O) + m(Na2SO4*10H2O)

m(H2O) = m(раствора) – m(Na2SO4*10H2O) = 500 – 113,4 = 386,6г

Ответ: m(Na2SO4*10H2O) = 113,4г ; m(H2O) = 386,6г

Задача №6

Какую массу хлорида хрома (III) и воды надо взять для приготовления 600г 30% раствора?

(Ответ: 180г CrCl3 и 420г H2O)
Задача №7

Какую массу сульфата натрия надо взять для приготовления 200мл 0,01 М раствора?

(Ответ: 0,284г)
Задача №8

Сколько кристаллогидрата щавелевой кислоты H2C2O4*2H2O надо взять для приготовления 200мл 0,1 М раствора H2C2O4 ?

(Ответ: 2,52г)
Задача №9

Сколько кристаллогидрата ZnCl2*6H2O и сколько воды надо взять для приготовления 2кг 20% раствора ZnCl2 ?

(Ответ: 690,4г ZnCl2*6H2O и 1309,6г H2O)
Задача №10

Какую массу фосфорной кислоты надо взять для приготовления 450мл 0,02 М раствора ?

(Ответ: 0,882г)
2.3. Разбавление (концентрирование) растворов

При добавлении к раствору воды (разбавлении) или упаривании раствора (концентрировании) изменяется общее количество раствора (масса, объем), а количество растворенного вещества остается неизменным.
Задача №1

К 200г 15% раствора хлорида натрия прилили 50г воды. Определите концентрацию полученного раствора.

Дано: Решение:

m(раствора) = 200г w(NaCl) = m(NaCl) / m(раствора) * 100%

w(NaCl) – 15% m(NaCl) до разбавления:

m(H2O) = 50г m(NaCl) = w(NaCl) * m(раствора) / 100%

w2(NaCl) - ? m(NaCl) = 15 * 200г / 100 = 30г

m(NaCl) после разбавления:

m2(раствора) = m1(раствора) + m(H2O) = 200 + 50 = 250 (г)

w2(NaCl) после разбавления:

w2(NaCl) = m(NaCl) / m2(раствора) * 100% = 30*100 / 250 = 12%

Ответ: w2(NaCl) = 12%

Задача №2

500мл 2% раствора сульфата цинка упарили до объема 200мл. Определите молярную концентрацию раствора.

Дано: Решение:

V1(раствора)=500мл=0,5л n(ZnSO4) = m(ZnSO4) / M(ZnSO4)

C1M(ZnSO4) = 2M CM(ZnSO4)=m(ZnSO4) / M(ZnSO4)*V(раствора)=

V2(раствора) =200мл=0,2л = n(ZnSO4) / V(раствора)

С2М(ZnSO4) - ? n(ZnSO4) = C1M(ZnSO4) * V1(раствора) =

= 2*0,5=1(моль)

СM2(ZnSO4) = n(ZnSO4) / V2(раствора) = 1 / 0,2 = 5 (моль/л)

Ответ: С2М(ZnSO4) = 5 моль/л
Задача №3

К 350г 25% раствора соленой кислоты добавили 150г воды. Найти массовую долю соляной кислоты в полученном растворе.

Дано: Решение:

m(раствора) = 350г w(HCl) = m(HCl) / m1(раствора)

m(H2O) = 150г m(HCl) = w(HCl)*m(раствора) / 100% =

w1(HCl) = 25% = 25*350 / 100 = 85,5г

w2(HCl) - ? m2(раствора) = m1(раствора)+m(H2O) = 350+150=500г

w2(HCl) = m(HCl) / m2(раствора) * 100% =

= 85,5*100 / 500 = 17,5%

Ответ: w2(HCl) = 17,5%
Задача №4

Из 500г 17% раствора серной кислоты упариванием удали 300г воды. Найдите массовую долю серной кислоты в полученном растворе.

Дано: Решение:

m(раствора) = 500г w(H2SO4) = m(H2SO4) / m(раствора) * 100%

m(H2O) = 300г m(H2SO4) = w(H2SO4)*m(раствора) / 100% =

w1(H2SO4) = 17% = 17*500 / 100 = 85г

w2(H2SO4) - ? m2(раствора) = m1(раствора) – m(воды) =

= 500 – 300 = 200г

w2(H2SO4) = 85 / 200 * 100% = 42,5%

Ответ: w2(H2SO4) = 42,5%
Задача №5

200мл 1,5М раствора хлорида бария разбавили до объема 300мл. Определите молярную концентрацию полученного раствора.

Дано: Решение:

V1(раствора) = 200мл = 0,2л n(BaCl2) = m(BaCl2) / M(BaCl2)

C1M(BaCl2) = 1,5M CM(BaCl2)=m(BaCl2) / M(BaCl2)*V(раствора)=

V2(раствора) = 300мл=0,3л = n(BaCl2) / V(раствора)

C2M(BaCl2) - ? n(BaCl2) = C1M(BaCl2)*V1(раствора) =

= 1,5М * 0,2л = 0,3 моль

С2M(BaCl2) = n(BaCl2) / V2(раствора) = 0,3 / 0,3 = 1 (моль/л)

Ответ: С2М(BaCl2) = 1 (моль/л)
Задача №6

К 2г 25% раствора гидроксида натрия добавили 500г воды. Найдите массовую долю гидроксида натрия в полученном растворе.

(Ответ: 200%)
Задача №7

Из 170г 30% раствора нитрата меди упариванием удалили 30г воды. Найдите массовую долю нитрата меди в полученном растворе.

(Ответ: 36,4%)
Задача №8

500мл 3М раствора гидроксида калия разбавили до объема 2л. Определите молярную концентрацию полученного раствора.

(Ответ: 0,75М)
Задача №9

0,5л 0,2М раствора сульфата натрия упарили до объема 200мл. Определите молярную концентрацию полученного раствора.

(Ответ: 0,5М)
2.4. Смешивание растворов одного и того же вещества

При смешивании раствора одного вещества разной концентрации изменяется не только общая масса раствора, но и масса растворимого вещества. Масса вещества после смешивания растворов вычисляется как сумма масс вещества в растворах с различной концентрацией. Правило «креста» для смешивания растворов с известной массовой долей.

Для приготовления 23% раствора за счет смешивания 20% и 30% растворов надо взять:

w1 20% 7 7 частей 20% раствора (по массе)

23%

w2 30% w3 3 3 части 30% раствора (по массе)

w1 и w2 – концентрации (массовые доли) растворов, взятые для смешивания.

w3 – концентрация после смешивания растворов.

7 частей 20% раствора и 3 части 30% раствора – массовые части исходных растворов, которые надо взять для получения растворов нужной концентрации (получены путем вычитания вдоль проведенных диагоналей).
Задача №1

Смешали 200г 15% раствора NaCl и 300г 10% раствора этого же вещества. Определите концентрацию полученного раствора.

Дано: Решение:

Раствор NaCl w(NaCl) = m(NaCl) / m(раствора) * 100%

m1(раствора) = 200г m1(NaCl) = w1(NaCl)*m1(раствора) / 100% =

w1 = 15% = 15*200 / 100 = 30г

m2(раствора) = 300г m2(NaCl) = w2(NaCl)*m1(раствора) / 100% =

w2 = 10% = 10*300 / 100 = 30г

w3 - ?

После смешивания двух растворов изменилась не только общая масса раствора, но и масса растворенного вещества.

Найдем массу NaCl в растворе после смешивания:

m3(NaCl) = m1(NaCl) + m2(NaCl) = 30 + 30 = 60 (г)

Найдем массу раствора после смешивания:

m3(раствора) = m1 + m2 = 200 + 300 = 500г

Найдем массовую долю NaCl в растворе после смешивания:

w3(NaCl) = m3(NaCl) / m3(раствора) * 100% = 60*100 / 500 = 12%

Ответ: w3(NaCl) = 12%
Задача №2

Смешали 15г 5% раствора серной кислоты и 35г 86% раствора этого же вещества. Определите массовую долю полученного раствора.

Дано: Решение:

Раствор H2SO4 w1(H2SO4) = m(H2SO4) / m(раствора) * 100%

m1(раствора) = 15г m1(H2SO4) = w1(H2SO4) * m(раствора) / 100% =

w1 = 5% = 15*5 / 100 = 0,75г

m2(раствора) = 35г m2(H2SO4) = w2(H2SO4) * m2(раствора) / 100% =

w2 = 86% = 86*35 / 100 = 30,1г

w3 - ? m3(H2SO4) = m1(H2SO4)+m2(H2SO4) = 0,75+30,1=30,85г

m3(раствора) = m1(раствора)+m2(раствора) = 15+35 = 50г

w3 = m3(H2SO4) / m3(раствора) * 100% = 30,85*100 / 50 = 61,7%

Ответ: w3 = 61,7%
Задача №3

В лаборатории имеются растворы с массовой долей хлорида натрия 10% и 20%. Какую массу каждого раствора надо взять для получения 300г раствора с массовой долей хлорида натрия 12%?

Дано: Решение:

w1(NaCl) = 10% 20 2 части 20% раствора (NaCl)

w2(NaCl) = 20% 12

w3(NaCl) = 12% 10 8 частей 10% раствора (NaCl)

m3(раствора) = 300г Всего надо взять 8 + 2 = 10 частей растворов

m1(раствора) - ? Определим массу раствора (w1(NaCl) = 10%

m2(раствора) - ? 10 частей – 300г

8 частей – xг

10 / 8 = 300 / x ; x = 8*300 / 10 = 240г

Определим массу раствора w2(NaCl) = 20%

m2(раствора) = 300 – m1(раствора) = 300 – 240 = 60г

Ответ: 240г 10% раствора и 60г 20% раствора

Задача №4

В каком соотношении (по массе) надо смешать 15% и 30% растворы хлорида натрия для получения 18% раствора?

(Ответ: 12 частей 15% раствора и 3 части 30% раствора).
Задача № 5

В каком соотношении (по массе) надо смешать безводную (100%) серную кислоту и ее 10% раствор для получения 48% раствора серной кислоты?

(Ответ: 38 частей безводной кислоты и 52 части 10% раствора).
Задача №6

Сколько 12% и 15% растворов нитрата магния (по массе) надо взять для того, чтобы приготовить 300г 14% раствора?

(Ответ: 100г 12% раствора; 200г 15% раствора).
Задача №7

Сколько 60% и 40% растворов азотной кислоты (по массе) надо взять для того, чтобы приготовить 1кг 55% раствора?

(Ответ: 750г 60% раствора; 250г 40% раствора).
Задача №8

Смешали 5л 0,1М раствора гидроксида бария и 3л 0,02М раствора этого же вещества. Определите молярную концентрацию полученного раствора.

(Ответ: 0,07М).
Задача №9

Смешали 2кг 35% раствора гидроксида натрия и 1кг 10% раствора этого же вещества. Определите массовую долю полученного раствора.

(Ответ: 26,7%).
Задача №10

Смешали 300г 17% раствора фосфорной кислоты и 500г 20% раствора этого же вещества. Определите массовую долю полученного раствора.

(Ответ: 18,9%).
2.5. Смешивание растворов разных веществ, приводящее к протеканию химической реакции.
Задачи данного типа связаны концентрацией растворов и различными расчетами по химическим уравнениям.

Если в условии задачи даны массы раствора и его массовая доля или объем раствора и его молярная концентрация, начните решение задачи с определения массы вещества, вступающего в реакцию.

Задача №1

Какая масса осадка образуется при взаимодействии 20г 15% раствора хлорида натрия с избытком раствора нитрата серебра?

Дано: Решение:

m(раствора)(NaCl) = 20г w(NaCl) = m(NaCl) / m(раствора) * 100%

w(NaCl) = 15% m(NaCl) = w(NaCl) * m(раствора) / 100% =

AgNO3 = 15 * 20 / 100 = 3 (г)

m(осадка) - ? M(NaCl) = 58 (г/моль)

М(AgNO3) = 143 (г/моль)

3г xг

NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3

1 моль 1 моль

58 г/моль 143 г/моль

3 / 58 = x / 143 ; x = 3*143 / 58 = 7,4 (г)

Ответ: m(AgCl) = 7,4 (г)
Задача №2

Какой объем 0,2М раствора сульфата меди требуется для реакции с 10,35г хлорида бария?

Дано: Решение:

См(CuSO4) = 0,2M CuSO4 + BaCl2 → BaSO4 + CuCl2

M(BaCl2) = 10,35г М(СuSO4) = 160 г/моль

V(раствора)(СuSO4) - ? М(BaCl2) = 207 г/моль

Xг 10,35г

СuSO4 + BaCl → BaSO4 + CuCl2

1 моль 1 моль

160 г/моль 207 г/моль

x / 160 = 10,35 / 207; x = 160*10,35 / 207 = 8 (г)

См(СuSO4) = m(CuSO4) / M(CuSO4) * V(раствора)

V(раствора) = m(CuSO4) / M(CuSO4) * См(CuSO4) =

= 8 / 160*0,2 = 0,25 (л)

Ответ: V(раствора) = 0,25л
Задача №3

Какая масса 15% раствора карбоната натрия требуется для реакции с 200г 10% раствора хлорида кальция?

Дано: Решение:

w(Na2CO3) = 15% w(CaCl2) = m(CaCl2) / m(раствора) * 100%

m(раствора)(СaCl2) = 200г m(CaCl2) = w(CaCl2)*m(раствора) / 100% =

w(CaCl2) = 10% = 10*200 / 100 = 20 (г)

m(раствора)(Na2CO3) - ? М(CaCl2) = 110 (г/моль)

M(Na2CO3) = 106 (г/моль)

Xг 20г

Na2Co3 + CaCl2 → CaCO3 + 2NaCl

1 моль 1 моль

106 г/моль 110 г/моль

x / 106 = 20 / 110; x = 106*20 / 110 = 19,3 (г)

w(Na2CO3) = m(Na2CO3) / m(раствора) * 100%

m(раствора) = m(Na2CO3)*100% / w(Na2CO3) = 19,3*100 / 15 = 128,5 (г)

Ответ: m(Na2CO3) = 128,5г
Задача №4

Смешали 300г 15% NaOH и 200г 20% раствора серной кислоты. Вычислите массу образовавшейся соли.

Дано: Решение:

m(раствора)(NaOH) = 300г w(NaOH)=m(NaOH) / m(раствора)(NaOH)*100%

w(NaOH) = 15% m(NaOH)=w(NaOH)*m(раствора)(NaOH) / 100%=

m(раствора)(H2SO4)=200г = 15*300 / 100 = 45 (г)

w(H2SO4) = 20% m(H2SO4)=w(H2SO4)*m(раствора)(H2SO4) /100% =

m(соли) - ? = 20*200 /100 = 40 (г)

45г 40г Xг

2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O

2 моль 1 моль

2*40 г/моль 98 г/моль

М(H2SO4) = 98 г/моль

М(NaOH) = 40 г/моль

45 / 2*40 = X / 98; X = 45*98 / 2*40 = 55,125г

Для реакции с 45г NaOH требуется 55,125г H2SO4 , по условию дано только 40г H2SO4, следовательно, NaOH – в избытке. Все расчеты ведутся по массе вещества, находящегося в недостатке (H2SO4).

Определим массу соли (Na2SO3), используя массу H2SO4 , находящейся в недостатке:

М(Na2SO4) = 142 г/моль

40г Xг

2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O

1 моль 1моль

98 г/моль 142 г/моль

40 / 98 = X / 142; X = 40*142 / 98 = 57,96 (г)

Ответ: m(соли) = 57,96 (г)
Задача №5

Какая масса воды образуется при взаимодействии 150г 12% раствора фосфорной кислоты с избытком раствора гидроксида натрия?

(Ответ: 9,9г)
Задача№6

Какой объем (н.у.) газа выделится при взаимодействии цинка с 20г 12% раствора соляной кислоты?

(Ответ: 0,75л)
Задача№7

Какая масса 3% раствора уксусной кислоты требуется для реакции с 10г 15% раствора карбоната натрия?

(Ответ: 56,6г)
Задача №8

Какая масса 10% раствора нитрата серебра требуется для реакции с 25г 4% раствора соляной кислоты?

(Ответ: 47,2г)
Задача №9

Смешали 300мл 2М раствора уксусной кислоты и 120г 15% раствора гидроксида калия. Вычислите массу образовавшейся соли.

(Ответ: 31,5г)
Задача №10

Смешали 20г 15% раствора сульфата меди и 30г 10% раствора гидроксида калия. Вычислите массу образовавшегося осадка.

(Ответ: 1,8г)
2.6. Вычисления, связанные с понятием «растворимость вещества»

Коэффициент растворимости (растворимость) – масса растворенного вещества, приходящаяся на 100г воды в насыщенном при данной температуре растворе.
Задача №1

Массовая доля хлорида меди(II) в насыщенном растворе равна 42,7%. Определите коэффициент растворимости этой соли.

Дано: Решение:

w(CuCl2) = 42,7% Пусть m(раствора) = 100г, тогда

k - ? m(CuCl2) = 42,7г и m(воды) = 100 – 42,7 = 57,3 (г)

57,3г H2O – 42,7г CuCl2

100г H2O – Xг CuCl2

57,3 / 100 = 42,7 / X ; X = 42,7*100 / 57,3 = 74,5г

Ответ: k = 74,5г
Задача №2

Коэффициент растворимости соли при температуре 80⁰С равен 50г, а при 20⁰С – 20г. Определите массу осадка, полученного из 700г насыщенного при 80⁰С раствора при его охлаждении до 20⁰С.

Дано: Решение:

k1 = 50г на 100г воды Определим массы соли и воды

k2 = 20г на 100г воды в 700г раствора при 80⁰С:

m(раствора) = 700г 100г H2O – 50г соли – 150г раствора

m(соли) - ? xг H2O – yг соли – 700г раствора

100 / x = 150 / 700; x = 100*700 / 150 = 466,7 (г) воды

50 / y = 150 / 700; y = 50*700 / 150 = 233,3 (г) соли

При охлаждении раствора от 80⁰С до 20⁰С выпал осадок соли, при этом массы раствора и соли в растворе уменьшаются, но масса воды остается неизменной. Определим массу соли в растворе при 20⁰С, зная ее коэффициент растворимости при этой температуре (k2 = 20г на 100г воды):

В 100г H2O – 20г соли

В 466,7 H2O – xг соли

100 / 466,7 = 20 / x ; x = 466,7*20 / 100 = 93,3 (г) соли

При температуре 80⁰С в 466,7г воды может раствориться 233,3г соли, а при температуре 20⁰С – только 93,3г соли. При охлаждении избыток соли выпадает в осадок.

Находим массу осадка:

m(соли) = 233,3 – 93,3 = 140 (г)

Ответ: m(соли) = 140г
Задача №3

Растворимость сероводорода при температуре 0⁰С равна 4,62мл на 1мл воды. Найдите массовую долю и молярную концентрацию вещества. (p (раствора) = 1 г/моль)

Дано: Решение:

k(H2S) = 4,62мл/1мл H2O Согласно закону Авогадро

t = 0⁰C 1 моль H2S (34г) занимает при (н.у.) объем 22,4л

р(раствора) = 1 г/моль 34г H2S – 22400мл

См(H2S) - ? w(H2S) - ? xг – 4,62мл

34 / x = 22400 / 4,62 ; x = 34*4,62 / 22400 = 0,007г

то есть 1мл или 1г воды растворяет (н.у.) 0,007г H2S.

Масса раствора равна сумме масс растворителя и растворенного вещества:

m(раствора) = 1 + 0,007 = 1,007 (г)

w(H2S) = m(H2S) / m(раствора) * 100% = 0,007*100 / 1,007 = 0,69 (%)

Так как плотность раствора равна 1 г/моль, то можно сказать, что 1,007мл раствора содержит 0,007г H2S.

Cм раствора рассчитываем:

См(H2S) = m(H2S) / M(H2S)*V(раствора) = 0,007 / 34*0,001007 = 0,2 (моль/л)

Ответ: См(H2S) = 0,2M ; w(H2S) = 0,69%

Задача №4

При температуре 20⁰С в 50г воды растворяется 18,1г сульфата магния. Вычислите коэффициент растворимости соли.

(Ответ: 36,2)
Задача №5

Растворимость в воде хлорида бария при температуре 60⁰С равна 46,5г на 100г воды. Какая масса BaCl2*2H2O может быть растворена в 400г воды?

(Ответ: 185,6г)
Задача №6

Коэффициент растворимости K2Cr2O7 при температуре 20⁰С равен 11,1г. Какая масса соли выпадет в осадок при охлаждении до 20⁰С 1кг раствора K2Cr2O7 (w K2Cr2O7 = 40%)?

(Ответ: 333,3г)
Задача №7

Коэффициент растворимости соли при температуре 50⁰С равен 40г, а при температуре 10⁰С – 15г. Определите массу осадка, полученного из 70г насыщенного при 50⁰С раствора при его охлаждении до 10⁰С.

(Ответ: 12,5г)
Задача №8

При нормальных условиях растворимость сероводорода в спирте составляет 10мл H2S в 1мл спирта (р = 0,8 г/мл). Вычислите массовую долю сероводорода а растворе.

(Ответ: 1,84%)

1 2 3 4 5