РАЗДЕЛ И. ОБЩАЯ ХИМИЯ

6. Смеси веществ. Растворы

Примеры решения типовых задач

Задача 1. Вычислите массовую долю калий гидроксида (%) в растворе, полученном при растворении 0,75 моль калий оксида в 180 мл воды.

Дано:

Решение

1. Составим уравнение реакции и, составив пропорцию, рассчитаем количество вещества щелочи n(КОН), что образовался:

2. По формуле рассчитаем массу щелочи, что образовался. М(КОН) = 56 г/моль:

3. Для нахождения массы раствора нужно определить массы К₂O и воды. М(K₂O) = 94 г/моль, ρ(Н₂O) = 1 г/мл:

4. Вычислим массу раствора:

5. По формуле вычислим массовую долю щелочи в полученном растворе:

Ответ: w(KOH) = 33,5 %.

Задача 2. В 39,6 мл воды растворили 0,2 моль сульфур(VИ) оксида. Укажите количество вещества воды и в полученном растворе.

Дано:

Решение

1. Вычислим массу воды, в которой растворили SO₃:

2. Сульфур(V) оксид - кислотный оксид, поэтому при растворении его в воде образуется сульфатная кислота. По уравнению реакции рассчитаем количество вещества воды n₁(Н₂O), которая химически связалась с SO₃:

3. Вычислим массу этой химически связанной воды (М(Н₂O) = 18 г/ моль):

4. Найдем массу воды m₂(Н₂O), которая осталась в растворе:

5. Рассчитаем количество вещества воды:

Ответ: n₂(Н₂O) = 2 моль.

Задача 3. В избыток раствора серной кислоты поместили 35,2 г смеси меди и железа. Выделилось 8,96 л газа. Вычислите массовую долю меди (%) в смеси.

Дано:

Решение

Медь не взаимодействует, поскольку размещается в витискувальному ряда металлов правее водорода:

С разбавленной серной кислотой взаимодействует только железо. По уравнению реакции вычислим массу железа в смеси (V_M = 22,4 л/моль):

1. По уравнению реакции составим пропорцию и проведем расчет массы железа m(Fe):

2. Определим массу меди в смеси металлов:

3. Вычислим массовую долю меди в смеси:

Ответ: w(Сu) = 36,4 %.

Задача 4. На растворение 37,8 г смеси алюминия и серебра потратили 219 г соляной кислоты с массовой долей хлороводорода 0,2. Вычислите массу серебра в смеси.

Дано:

Решение

Серебро с хлоридной кислотой не взаимодействует, поскольку в витискувальному ряда металлов находится справа от водорода, с кислотой реагирует только алюминий:

1. Рассчитаем массу хлороводорода в кислоте:

2. По уравнению реакции Составим пропорцию и рассчитаем массу алюминия (М(НСl) = 36,5 г/моль):

3. Вычислим массу серебра в исходной смеси:

Ответ: m(Ag) = 21 т.

Задача 5. Укажите объем воды, который нужно добавить к 200 г раствора калий сульфата с массовой долей соли 20 %, чтобы получить раствор, в котором массовая доля соли составит 12,5 %

Дано:

Решение

1. Вычислим массу соли в 200 г исходного раствора:

2. Массу добавленной воды обозначим х г, тогда масса раствора составит:

а масса соли останется неизменной:

m(K₂SО₄) = 40 г

3. Подставим все известные значения в формулу для расчета массовой доли и вычислим массу добавленной воды х:

4. По формуле рассчитаем объем использованной воды. ρ(Н₂О) = 1 г/мл:

Ответ: V(H₂О) = 120 мл.

Задача 6. В 300 г раствора СuСl₂ с массовой долей соли 15 % растворили 0,08 моль купрум(ІІ) хлорида. Вычислите массовую долю купрум(II) хлорида в полученном растворе.

Дано:

Решение

1. Вычислим массу соли в 300 г раствора:

2. Определим массу 0,08 моль CuCl₂. М(СuСl₂) =135 г/моль:

3. Вычислим общую массу соли в полученном растворе:

4. Найдем массу полученного раствора:

5. Вычислим массовую долю соли:

Ответ: w₂(СuСl₂) = 18 %.

Задача 7. В 300 г воды растворили 0,2 моль купрум(II) сульфата пентагидрата. Вычислите массовую долю купрум(ІІ) сульфата (%) в этом растворе.

Дано:

Решение

1. При растворении кристаллогидрата в воде кристаллизационная вода переходит в раствор:

а количество вещества купрум(II) сульфата, как видно из уравнения, остается неизменной и совпадает и количеством вещества кристаллогидрата:

2. По формуле рассчитаем массы кристаллогидрата и купрум(II) сульфата. M(CuSO₄) = 160 г/моль, M(CuSO₄ · 5Н₂O) = 250 г/моль:

3. Вычислим массу раствора:

4. Определим массовую долю купрум(II) сульфата в растворе:

Ответ: w(CuSO₄) = 9,1%.

Задача 8. Какую массу бромной воды с массовой долей брома 15% нужно использовать на реакцию с 13,44 л смеси этана и етену, объемная доля этана в которой 66,67 %?

Дано:

Решение

1. По формуле вычислим объем этана в смеси:

2. С бромной водой реагирует только етен, а поэтому вычислим его объем:

3. Запишем уравнения; реакции етену с бромной водой, составим пропорцию и рассчитаем массу брома. М(Вr₂) = 160 г/моль, V_M = 22,4 л/моль:

4. По формуле вычислим массу бромной воды:

Ответ: m(р-на Br₂) = 213,13 г.

Задача 9. Определите массу феррум(II) сульфата гептагідрату, которую нужно использовать для получения 304 г раствора с массовой долей ферум(ІІ) сульфата 10 %.

Дано:

Решение

1. По формуле вычислим массу соли в растворе:

2. При растворении в воде кристаллогидрат разрушается:

По формуле вычислим количество вещества соли. M(FeSО₄) = 152 г/моль:

3. Определим массу феррум(II) сульфата гептагідрату. M(FeSВ₄ · 7Н₂О) = 278 г/моль:

Ответ: m(FeSВ₄ · 7Н₂О) = 55,6 г.

Задача 10. На полную нейтрализацию 49 г раствора серной кислоты потратили 200 г раствора калий гидроксида с массовой долей щелочи 5,6 %. Вычислите массовую долю кислоты (%) в растворе.

Дано:

Решение

1. По формуле вычислим массу калий гидроксида в растворе щелочи:

2. Запишем уравнение реакции и составим пропорцию и проведем расчеты на нахождение массы серной кислоты в растворе. M(H₂SО₄) = 98 г/моль, М(КОН) = 56 г/моль:

3. По формуле вычислим массовую долю кислоты в растворе:

Ответ: w(H₂SO₄) = 20 %.