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:
![](image817-4.jpg)
Решение
1. Составим уравнение реакции и, составив пропорцию, рассчитаем количество вещества щелочи n(КОН), что образовался:
![](image818-4.jpg)
2. По формуле
рассчитаем массу щелочи, что образовался. М(КОН) = 56 г/моль:
![](image820-4.jpg)
3. Для нахождения массы раствора нужно определить массы К2O и воды. М(K2O) = 94 г/моль, ρ(Н2O) = 1 г/мл:
![](image821-4.jpg)
4. Вычислим массу раствора:
![](image822-4.jpg)
5. По формуле
вычислим массовую долю щелочи в полученном растворе:
![](image824-4.jpg)
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:
![](image825-4.jpg)
Решение
1. Вычислим массу воды, в которой растворили SO3:
![](image826-4.jpg)
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:
![](image827-4.jpg)
![](image828-4.jpg)
3. Вычислим массу этой химически связанной воды (М(Н2O) = 18 г/ моль):
![](image829-4.jpg)
4. Найдем массу воды m2(Н2O), которая осталась в растворе:
![](image830-4.jpg)
5. Рассчитаем количество вещества воды:
![](image831-4.jpg)
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:
![](image832-4.jpg)
Решение
Медь не взаимодействует, поскольку размещается в витискувальному ряда металлов правее водорода:
![](image833-4.jpg)
С разбавленной серной кислотой взаимодействует только железо. По уравнению реакции вычислим массу железа в смеси (VM = 22,4 л/моль):
![](image834-4.jpg)
1. По уравнению реакции составим пропорцию и проведем расчет массы железа m(Fe):
![](image835-4.jpg)
2. Определим массу меди в смеси металлов:
![](image836-4.jpg)
3. Вычислим массовую долю меди в смеси:
![](image837-4.jpg)
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:
![](image838-4.jpg)
Решение
Серебро с хлоридной кислотой не взаимодействует, поскольку в витискувальному ряда металлов находится справа от водорода, с кислотой реагирует только алюминий:
![](image839-4.jpg)
1. Рассчитаем массу хлороводорода в кислоте:
![](image840-3.jpg)
2. По уравнению реакции Составим пропорцию и рассчитаем массу алюминия (М(НСl) = 36,5 г/моль):
![](image841-4.jpg)
3. Вычислим массу серебра в исходной смеси:
![](image842-4.jpg)
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:
![](image844-4.jpg)
2. Массу добавленной воды обозначим х г, тогда масса раствора составит:
![](image845-4.jpg)
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:
![](image847-4.jpg)
4. По формуле
рассчитаем объем использованной воды. ρ(Н2О) = 1 г/мл:
![](image849-4.jpg)
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:
![](image850-4.jpg)
Решение
1. Вычислим массу соли в 300 г раствора:
![](image851-4.jpg)
2. Определим массу 0,08 моль CuCl2. М(СuСl2) =135 г/моль:
![](image852-4.jpg)
3. Вычислим общую массу соли в полученном растворе:
![](image853-4.jpg)
4. Найдем массу полученного раствора:
![](image854-4.jpg)
5. Вычислим массовую долю соли:
![](image855-4.jpg)
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:
![](image856-3.jpg)
Решение
1. При растворении кристаллогидрата в воде кристаллизационная вода переходит в раствор:
![](image857-4.jpg)
а количество вещества купрум(II) сульфата, как видно из уравнения, остается неизменной и совпадает и количеством вещества кристаллогидрата:
![](image858-4.jpg)
2. По формуле
рассчитаем массы кристаллогидрата и купрум(II) сульфата. M(CuSO4) = 160 г/моль, M(CuSO4 · 5Н2O) = 250 г/моль:
![](image860-4.jpg)
3. Вычислим массу раствора:
![](image861-4.jpg)
4. Определим массовую долю купрум(II) сульфата в растворе:
![](image862-4.jpg)
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:
![](image863-4.jpg)
Решение
1. По формуле
вычислим объем этана в смеси:
![](image865-4.jpg)
2. С бромной водой реагирует только етен, а поэтому вычислим его объем:
![](image866-4.jpg)
3. Запишем уравнения; реакции етену с бромной водой, составим пропорцию и рассчитаем массу брома. М(Вr2) = 160 г/моль, VM = 22,4 л/моль:
![](image867-4.jpg)
4. По формуле
вычислим массу бромной воды:
![](image869-4.jpg)
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:
![](image870-4.jpg)
Решение
1. По формуле
вычислим массу соли в растворе:
![](image872-4.jpg)
2. При растворении в воде кристаллогидрат разрушается:
![](image873-4.jpg)
По формуле
вычислим количество вещества соли. M(FeSО4) = 152 г/моль:
![](image875-3.jpg)
3. Определим массу феррум(II) сульфата гептагідрату. M(FeSВ4 · 7Н2О) = 278 г/моль:
![](image876-4.jpg)
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:
![](image877-4.jpg)
Решение
1. По формуле
вычислим массу калий гидроксида в растворе щелочи:
![](image879-4.jpg)
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:
![](image880-4.jpg)
3. По формуле
вычислим массовую долю кислоты в растворе:
![](image882-4.jpg)
Ответ: w(H2SO4) = 20 %.