Задача 3.1. Определите массу воды в 250 г 10%-ного раствора хлорида натрия.
Решение. Из w = mв-ва / mр-ра находим массу хлорида натрия:
mв-ва = w • mр-ра = 0,1 • 250 г = 25 г NaCl
Поскольку mр-ра = mв-ва + mр-ля, то получаем:
m(Н20) = mр-ра — mв-ва = 250 г — 25 г = 225 г Н20.
Задача 3.2. Определите массу хлороводорода в 400 мл раствора соляной кислоты с массовой долей 0,262 и плотностью 1,13 г/мл.
Решение. Поскольку w = mв-ва / (V • ρ), то получаем:
mв-ва = w • V • ρ = 0,262 • 400 мл • 1,13 г/мл = 118 г
Задача 3.3. К 200 г 14%-ного раствора соли добавили 80 г воды. Определите массовую долю соли в полученном растворе.
Решение. Находим массу соли в исходном растворе:
mсоли = w • mр-ра = 0,14 • 200 г = 28 г.
Эта же масса соли осталась и в новом растворе. Находим массу нового раствора:
mр-ра = 200 г + 80 г = 280 г.
Находим массовую долю соли в полученном растворе:
w = mсоли / mр-ра = 28 г / 280 г = 0,100.
Задача 3.4. Какой объем 78%-ного раствора серной кислоты с плотностью 1,70 г/мл надо взять для приготовления 500 мл 12%-ного раствора серной кислоты с плотностью 1,08 г/мл?
Решение. Для первого раствора имеем:
w1 = 0,78 и ρ1 = 1,70 г/мл.
Для второго раствора имеем:
V2 = 500 мл, w2 = 0,12 и ρ2 = 1,08 г/мл.
Поскольку второй раствор готовим из первого добавлением воды, то массы вещества в обоих растворах одинаковы. Находим массу вещества во втором растворе. Из w2 = m2 / (V2 • ρ2) имеем:
m2 = w2 • V2 • ρ2 = 0,12 • 500 мл • 1,08 г/мл = 64,8 г.
Масса вещества в первом растворе также равна m2 = 64,8 г. Находим
объем первого раствора. Из w1 = m1 / (V1 • ρ1) имеем:
V1= m1 / (w1 • ρ1) = 64,8 г / (0,78 • 1,70 г/мл) = 48,9 мл.
Задача 3.5. Какой объем 4,65%-ного раствора гидроксида натрия с плотностью 1,05 г/мл можно приготовить из 50 мл 30%-ного раствора гидроксида натрия с плотностью 1,33 г/мл?
Решение. Для первого раствора имеем:
w1 = 0,0465 и ρ1 = 1,05 г/мл.
Для второго раствора имеем:
V2 = 50 мл, w2 = 0,30 и ρ2 = 1,33 г/мл.
Поскольку первый раствор готовим из второго добавлением воды, то массы вещества в обоих растворах одинаковы. Находим массу вещества во втором растворе. Из w2 = m2 / (V2 • ρ2) имеем:
m2 = w2 • V2 • ρ2 = 0,30 • 50 мл • 1,33 г/мл = 19,95 г.
Масса вещества в первом растворе также равна m2 = 19,95 г.
Находим объем первого раствора. Из w1 = m1 / (V1 • ρ1) имеем:
V1= m1 / (w1 • ρ1) = 19,95 г / (0,0465 • 1,05 г/мл) = 409 мл.
Коэффициент растворимости (растворимость) — максимальная масса вещества, растворимая в 100 г воды при данной температуре. Насыщенный раствор — это раствор вещества, который находится в равновесии с имеющимся осадком этого вещества.
Задача 3.6. Коэффициент растворимости хлората калия при 25 °С равен 8,6 г. Определите массовую долю этой соли в насыщенном растворе при 25 °С.
Решение. В 100 г воды растворилось 8,6 г соли.
Масса раствора равна:
mр-ра = mводы + mсоли = 100 г + 8,6 г = 108,6 г,
а массовая доля соли в растворе равна:
w = mсоли / mр-ра = 8,6 г / 108,6 г = 0,0792.
Задача 3.7. Массовая доля соли в насыщенном при 20 °С растворе хлорида калия равна 0,256. Определите растворимость этой соли в 100 г воды.
Решение. Пусть растворимость соли равна х г в 100 г воды.
Тогда масса раствора равна:
mр-ра = mводы + mсоли = (х + 100) г,
а массовая доля равна:
w = mсоли / mр-ра = х / (100 + х) = 0,256.
Отсюда
х = 25,6 + 0,256х; 0,744х = 25,6; х = 34,4 г на 100 г воды.
Молярная концентрация с — отношение количества растворенного вещества v (моль) к объему раствора V (в литрах), с = v(моль) / V(л), с = mв-ва / (М • V(л)).
Молярная концентрация показывает число моль вещества в 1 л раствора: если раствор децимолярный (с = 0,1 М = 0,1 моль/л) значит, что в 1 л раствора содержится 0,1 моль вещества.
Задача 3.8. Определите массу КОН, необходимую для приготовления 4 л 2 М раствора.
Решение. Для растворов с молярной концентрацией имеем:
с = m / (М • V),
где с — молярная концентрация,
m — масса вещества,
М — молярная масса вещества,
V — объем раствора в литрах.
Отсюда
m = с • М • V(л) = 2 моль/л • 56 г/моль • 4 л = 448 г КОН.
Задача 3.9. Сколько мл 98%-ного раствора Н2SO4 (ρ = 1,84 г/мл) необходимо взять для приготовления 1500 мл 0,25 М раствора?
Решение. Задача на разбавление раствора. Для концентрированного раствора имеем:
w1 = m1 / (V1(мл) • ρ1).
Необходимо найти объем этого раствора V1(мл) = m1 / (w1 • ρ1).
Поскольку разбавленный раствор готовится из концентрированного смешиванием последнего с водой, то масса вещества в этих двух растворах будет одинакова.
Для разбавленного раствора имеем:
с2 = m2 / (М • V2(л)) и m2 = с2 • М • V2(л).
Найденное значение массы подставляем в выражение для объема концентрированного раствора и проводим необходимые вычисления:
V1(мл) = m / (w1 • ρ1) = (с2 • М • V2) / (w1 • ρ1) = (0,25 моль/л • 98 г/моль • 1,5 л) / (0,98 • 1,84 г/мл) = 20,4 мл.
[]
Решение задач на растворы (массовая доля). Массовая доля. Расчеты по химическим формулам. Задачи по химии.
Видео ютуб канала ""