РАЗДЕЛ И. ОБЩАЯ ХИМИЯ

6. Смеси веществ. Растворы

Примеры решения типовых задач

Задача 1. В растворе, масса которого 400 г, содержится 25 г натрий хлорида. Вычислите массовую долю натрий хлорида (%) в растворе.

Дано:

Решение

Ответ: w(NaCl) = 6,25 %.

Задача 2. Натрий гидроксид, масса которого 10 г, растворили в 120 мл воды. Вычислите массовую долю щелочи (%) в полученном растворе.

Дано:

Решение

1. Рассчитаем массу воды по формуле

2. Вычислим массу раствора:

3. Вычислим массовую долю NaOH в полученном растворе:

Ответ: w(NaOH) = 7,7 %.

Задача 3. Вычислите массу калий хлорида и объем воды, которые нужно использовать для приготовления 0,2 кг раствора с массовой долей соли 0,03.

Дано:

Решение

1. По формуле вычислим массу соли, которая должна быть в растворе:

2. Вычислим массу воды в растворе.

3. По формуле рассчитаем объем воды:

Ответ: m(КСl) = 6 г; V(H₂O) = 194 мл.

Задача 4. Вычислите массовую долю хлороводорода (%) в растворе, который получили доливкой 50 мл воды до 200 мл соляной кислоты с массовой долей хлороводорода 20 %. Плотность этого раствора - 1,098 г/мл.

Дано:

Решение

1. По формуле определим массу воды:

2. По формуле вычислим массу раствора хлороводорода (И):

3. По формуле определим массу хлороводорода в растворе (И):

4. Вычислим массу воды:

5. Найдем массу образовавшегося (после доливки воды) раствора (II):

6. По формуле вычислим массовую долю хлороводорода в полученном растворе:

Ответ: w₂(HCl) = 16,3 %.

Задача 5. При частичном испарении 300 г раствора калия хлорида с массовой долей соли 15% получили 140,6 г нового раствора. Вычислите массовую долю калий хлорида (%) в нем.

Дано:

Решение

1. По формуле определим массу соли в исходном растворе:

2. Во время испарения уменьшилась масса раствора за счет воды, которая испарялась; масса же соли осталась неизменной. По той же формуле вычисляем массовую долю соли в новом растворе:

Ответ: w₂(KCl) = 32 %.

Задача 6. В 0,5 л воды растворили 89,6 л хлороводорода (н. у.). Вычислите массовую долю хлороводорода (%) в полученной хлоридной кислоте.

Дано:

Решение

1. По формуле вычислим массу воды, которую использовали для приготовления раствора ρ(Н₂O) = 1 г/мл:

2. Определим массу хлороводорода. V_M = 22,4 л/моль, М(НСl) = 36,5 г/моль:

3. Вычисляем массу полученного раствора:

4. Находим массовую долю НСl в полученном растворе:

Ответ: w(HCl) = 22,6 %.

Задача 7. Вычислите массу феррум(II) сульфата гептагідрату, которую нужно использовать для приготовления 228 г раствора с массовой долей ферум(ІІ) сульфата 0,2.

Дано:

Решение

1. По формуле вычислим массу соли в растворе:

2. Рассчитаем количество вещества FeSO₄. M(FeSO₄) =152 г/моль:

3. Вычислим количество вещества феррум(II) сульфата гептагідрату. Из химической формулы кристаллогидрата видно, что 1 моль содержит 1 моль ферум(ІІ) сульфата:

4. Вычислим массу кристаллогидрата количества вещества 0,3 моль. M(FeSO₄ · 7H₂O) = 278 г/моль:

Ответ: m(FeSO₄ · 7H₂O) = 83,4 г.

Задача 8. В 120 г раствора купрум(II) сульфата с массовой долей соли 25 % растворили 6 г медного купороса. Вычислите массовую (%) долю купрум(II) сульфата В полученном растворе.

Дано:

Решение

1. По формуле вычислим массу купрум(II) сульфата в начальном растворе:

2. Найдем количество вещества медного купороса. M(CuS0₄ · 5Н₂O) = 250 г/моль:

3. Определим количество вещества купрум(II) сульфата в составе медного купороса. Из формулы медного купороса CuSO₄ · 5Н₂O видно, что 1 моль кристаллогидрата содержит 1 моль CuSO₄. Следовательно,

4. Вычислим массу 0,024 моль купрум(II) сульфата. M(CuSO₄) = 160 г/моль:

5. Рассчитаем массу полученного раствора:

6. Вычислим массу купрум(II) сульфата в полученном растворе:

7. Определим массовую долю соли в полученном растворе:

Ответ: w₂(CuSO₄) = 26,9 %.

Задача 9. Вычислите массу натрий сульфата в 400 мл раствора с молярною концентрацией соли 2 моль/л.

Дано:

Решение

1. По формуле вычислим количество вещества соли в растворе:

2. По формуле вычислим массу Na₂SO₄. M(Na₂SO₄) = 142 г/моль:

Ответ: m(Na₂S0₄) = 113,6 г.

Задача 10. Вычислите молярну концентрацию щелочи в 800 мл раствора, который содержит 84 г калий гидроксида.

Дано:

Решение

1. По формуле вычислим количество вещества щелочи в растворе. М(КОН) = 56 г/моль:

2. Вычислим молярну концентрацию щелочи в растворе:

Ответ: С(КОН) = 1,875 моль/л.

Задача 11. Насыщенный при 40 °С раствор, масса которого 80 г, содержит 10,4 г калий сульфата. Вычислите: 1) количество вещества воды в растворе; 2) массовую долю калий сульфата (%); 3) растворимость соли.

Дано:

Решение

1. Вычисляем массу воды в растворе:

2. Найдем количество вещества воды. М(Н₂O) = 18 г/моль:

3. Вычислим массовую долю соли в растворе:

4. Определим растворимость соли. Составим пропорцию:

в 69,9 г Н₂O растворяется 10,4 г K₂SO₄,

а в 100 г Н₂O - х г K₂SO₄

Ответ:

Задача 12. Вычислите объем раствора калий гидроксида с массовой долей щелочи 10 % (ρ = 1,08 г/мл), необходимый для полной нейтрализации 24,5 г ортофосфатной кислоты.

Дано:

Решение

1. Рассчитаем количество вещества Н₃РO₄. М(Н₃РO₄) = 98 г/моль:

2. Напишем уравнение химической реакции:

Из уравнения следует такая пропорция: 1 моль Н₃РO₄ соответствует 3 моль КОН, а 0,25 моль Н₃РO₄ - х моль КОН

4. По формуле вычислим массу 0,75 моль КОН. М(КОН) = 56 г/моль:

5. По формуле определим массу раствора калий гидроксида:

6. По формуле р(г-ну) вычислим объем раствора КОН:

Ответ: V(р-ну) = 388,9 мл.

Задача 13. Растворимость магния сульфата при температуре 85 °С составляет 65 г на 100 г воды. Определите массу безводной соли, которую можно получить при выпаривании 340 г такого насыщенного раствора.

Дано:

Решение

1. Растворимость магния сульфата при 85 °С составляет 65 г на 100 г воды. Итак, в каждых 100 г воды максимально может раствориться 65 г соли. Масса этого раствора составляет:

2. Составим пропорцию: 165 г раствора содержит 65 г MgSO₄, а 340 г раствора - х г MgSO₄.

Ответ: m(MgSO₄) = 134 г.