V. Растворы. V. 1. Способы выражения концентрации раствора. Типовые задачи и их решение. Тогда с Н3РО4  = n Н3РО4  / Vp = 0,63 / 1 = 0,63 моль/л.

V. Растворы

V. 1. Способы выражения концентрации раствора

Типовые задачи и их решение

     1. Сколько граммов карбоната натрия содержится в 200 см³ 0, 2 н рас-твора?

Решение. Молярная концентрация эквивалента Na₂CO₃ в растворе равна:

                                                         m Na₂CO₃

                                                М_эк(Na₂CO₃) ∙ V_p

 

Откуда: m Na₂CO₃  = с_эк(Na₂CO₃) ∙ М_эк(Na₂CO₃) ∙ V_p.

 

                                                   М Na₂CO₃

                                                    В ∙ n

 

где  М Na₂CO₃  - молярная масса Na₂CO₃, равная 106 г/моль,

В – валентность натрия (1),

n – число атомов натрия в молекуле соли (2).

Подставляем значения: m Na₂CO₃  = 0, 2 ∙ 106 / 2 ∙ 200∙ 10^-3 = 2, 12 г,

где 10^-3 – коэффициент пересчета см³ в литры.

         

2. Сколько граммов гидроксида натрия потребуется для приготовления 300 см³раствора с массовой долей NaОН, равной 18 %, плотностью 1, 2 г/см³?

     Решение. По определению:

                                          m NаОН

                                             m_р

 

откуда m NаОН = w ∙ m_р / 100 %; m_р = V_p ∙ r _р = 300 ∙ 1, 2 = 360 г.

 

Следовательно, m NаОН  = 360 ∙ 18 / 100 = 64, 8 г.

 

     3. Определить моляльность вещества в растворе, если в 400 см³ воды растворено 22, 2 г хлорида кальция.

Решение. Моляльность СаСl₂ в водном растворе определяется по формуле:

                                       m СаСl₂  ∙ 1000

                                                 М СаСl₂  ∙  m_s

 

где m СаСl₂  = 22, 2 г; М СаСl₂  = 111 г/моль; m_s – масса растворителя, г; 1000 – коэффициент пересчета г в кг.

 

m_s = V_s ∙ r_s; r Н₂О  = 1 г/см³, поэтому m Н₂О  = 400 г.

 

Подставляем значения в формулу:

 

                                                22, 2 ∙ 1000

                                                  111 ∙ 400

 

     4. Определить молярную долю растворенного вещества в растворе хлорида натрия с массовой долей NaСl, равной 20%.

         

Решение. Молярную долю NaСl в растворе определяем по формуле:

                                             n NaСl  

                                         n NaСl  + n Н₂О

 

где n NaСl  - количество вещества, моль;

n Н₂О  - количество растворителя, моль.

                                                m NaСl                 m Н₂О

                                                М NaСl                М Н₂О

 

М NaСl  = 58, 5 г/моль; М Н₂О  = 18 г/моль.

Массы NaСl и воды определяем из массовой доли. Согласно условию задачи имеется раствор с w (NaСl) = 20%, т. е. в 100 г водного раствора содержится 20 г NaСl.

Следовательно, m Н₂О  = 100 – 20 = 80 г;

n Н₂О  = 80 / 18 = 4, 44 моль; n  NaСl  = 20 / 58, 5 = 0, 34 моль.

Откуда:

                                                0, 34

                                           0, 34 + 4, 44

         

5. Какой объем 0, 3 н раствора хлорида натрия надо прибавить к 150 см³ 0, 16 н раствора нитрата серебра, чтобы осадить все находящееся в растворе серебро в виде хлорида серебра?

         

Решение. Вещества реагируют в эквивалентных количествах.

NaCl + AgNO₃ = AgCl + NaNO₃.

Следовательно,

               с_эк(NaСl) ∙ V_p(NaСl) = с_эк(AgNO₃) ∙ V_p(AgNO₃).

Откуда:

              V_p(NaСl) = с_эк(AgNO₃) ∙ V_p(AgNO₃) / с_эк(NaСl).

 

Подставляем значения:

V_p(NaСl) = 0, 16 ∙ 150 / 0, 3 = 80 см³.

         

6. Какой объем раствора с массовой долей карбоната калия 16% и плотностью 1, 15 г/см³ надо взять для приготовления 3 литров 0, 2 н раствора?

         

Решение. Из формулы:

                                                                 m К₂СО₃

                                                              М_эк(К₂СО₃) ∙ V_p

 

     Определяем массу К₂СО₃:

                              m К₂СО₃   = с_эк(К₂СО₃) ∙ М_эк(К₂СО₃) ∙ V_p.

 

М_эк(К₂СО₃) = М К₂СО₃ / 2 = 138 / 2 = 69 г/моль.

 

Подставляем значения: m К₂СО₃  = 0, 2 ∙ 69 ∙ 3 = 41, 4 г.

     Согласно условию задачи имеем 16% -ный раствор: в 100 г раствора содержится 16 г К₂СО₃. Составляем пропорцию:

100 г раствора содержит 16 г К₂СО₃

m_р           -«-         41, 4 г К₂СО₃

                                m_р  (16 %) = 100 ∙ 41, 4 / 16 = 258, 75 г;

 

                                                       m_р        258, 75

                                                       r_р      1, 15

     7. Имеется раствор с массовой долей ортофосфорной кислоты 6% и плотностью 1, 03 г/см³. Определить: а) молярную; б) молярную концентрацию Н₃РО₄ эквивалента; в) моляльность Н₃РО₄ в растворе.

         

Решение. а)молярную концентрацию определяем по формуле:

                                                        m Н₃РО₄

                                                   М Н₃РО₄  ∙ V_p

     Согласно условию задачи составляем пропорцию:

100 г раствора содержит 6 г Н₃РО₄, а

1031 г раствора содержит х г Н₃РО₄,

 

где 1031 г − масса 1 литра 6% раствора Н₃РО₄:

m_р = V_p ∙ r _р = 1000 см³ ∙ 1, 031 г/см³ = 1031 г.

 

                                  m Н₃РО₄   = 1031 ∙ 6 / 100 = 61, 86 г.

 

Следовательно, количество Н₃РО₄ равно:

 

n Н₃РО₄  = m Н₃РО₄  / M Н₃РО₄  = 61, 86 / 98 = 0, 63 моль,

где M  Н₃РО₄  = 98 г/моль.

Тогда с Н3РО4  = n Н3РО4  / Vp = 0, 63 / 1 = 0, 63 моль/л.

 

б) молярную концентрацию эквивалента Н₃РО₄ определяем по формуле:

 

           m Н₃РО₄                                                                                                                                    М Н₃РО₄        98

    М_эк(Н₃РО₄) ∙ V_p                                     3          3

 

                                         61, 86

                                       32, 67 ∙ 1

 

в) моляльность Н₃РО₄ в растворе определяем по формуле:

                                                   m Н₃РО₄  ∙ 1000

                                                      М Н₃РО₄  ∙ m_s

 

По условию задачи имеется 6% раствор Н₃РО₄, следовательно,

 

                             6 г Н₃РО₄ содержится в 100 г раствора,

или                       6 г Н₃РО₄ - « -   в 94 г Н₂О (100 – 6).

 

Подставляем значения:

                                          6 ∙ 1000

                                           98 ∙ 94

Контрольные задачи

1. Вычислить: а) массовую долю (w); б) молярную концентрацию вещества (с) раствора Н₂SO₄, полученного при растворении 26 граммов Н₂SO₄ в 150 см³ раствора, плотность которого равна 1, 17 г/см³.

2. Вычислить: а) молярную (с) концентрацию, б)моляльность (с_m) Н₂SO₄ в растворе с массовой долей серной кислоты, равной 34%, имеющего плотность 1, 25 г/см³.

3. На нейтрализацию 50см³ раствора Н₃РО₄ израсходовано 25 см³ 0, 5н раствора КОН. Чему равна молярная концентрация вещества эквивалента Н₃РО₄? Сколько граммов Н₃РО₄ содержит 1 литр данного раствора?

4. Какой объем раствора Н₂SO₄ с массовой долей (w) равной 96%, плотность которого 1, 84г/см³, потребуется для приготовления 2 литров раствора Н₂SO₄ с w = 40%, плотностью 1, 31 г/см³?

5. Смешали 300 см³ раствора NаСl с массовой долей (w), равной 15%, плотностью  1, 12 г/см³  и  100 см³  раствора  NаСl  с  w = 24%, плотностью 1, 14 г/см³. Чему равна массовая доля полученного раствора?

6. Сколько воды и хлорида натрия нужно взять, чтобы приготовить 1 литр раствора с массовой долей NаСl, равной 20%, плотность которого равна 1, 13 г/см³? Какова моляльность NaCl в полученном растворе?

7. Определить: молярную концентрацию вещества (с) и молярную концентрацию вещества эквивалента (с_эк) раствора серной кислоты, в 5 литрах которого содержится 196 г Н₂SO₄.

8. Сколько граммов Ва(ОН)₂ содержится в 1 литре раствора, если на нейтрализацию 50 см³ этого раствора израсходовано 10 см³ 0, 1 н раствора соляной кислоты?

9. Какой объем концентрированного раствора соляной кислоты с массовой долей соляной кислоты, равной 38%, плотность которого 1, 19 г/см³, надо взять для приготовления: а) 2 л 0, 1 н раствора; б) 1 л 0, 2 М раствора?

  10. Вычислить: а) молярную концентрацию вещества (с); б) моляльную концентрацию (с_m) концентрированного раствора Н₂SO₄ с массовой долей, равной 96%, плотность которого 1, 84 г/см³.

  11. Какой объем раствора НNO₃ с массовой долей азотной кислоты, равной  30%, плотность которого 1, 18 г/см³, надо взять для приготовления 1 л 0, 5 М раствора? Как практически приготовить данный раствор?

  12. Какой объем воды следует прибавить к 200 см³ раствора Н₂SO₄ с массовой  долей  (w) серной кислоты, равной 55%, плотность которого равна 1, 45 г/см³, чтобы сделать раствор с w = 10%?

  13. Какой объем концентрированного раствора серной кислоты с массовой долей (w) Н₂SO₄, равной 88%, плотность которого равна 1, 80 г/см³ надо взять для приготовления 5 литров аккумуляторного электролита с w = 36%, плотностью 1, 27 г/см³? Как практически приготовить электролит?

  14. На нейтрализацию 1 литра раствора, содержащего 1, 4 г КОН, потребовалось 50 см³ раствора соляной кислоты. Вычислить молярную концентрацию вещества эквивалента (с_эк) раствора кислоты. Сколько граммов НСl содержит 1 литр данного раствора?

  15. Определить массовую долю (w) NаСl в растворе с моляльной концентрацией (с_m), равной 1, 2 моль/кг Н₂О.

  16. Имеется раствор, в 1 литре которого содержится 24, 5 г Н₂SO₄ и раствор, содержащий в 1 литре 8 г NаОН. В каком объемном соотношении нужно смешать эти растворы для получения раствора, имеющего нейтральную реакцию среды?

  17. При растворении 6 г технического гидроксида калия в воде получили 1 литр 0, 1 М раствора КОН. Какова массовая доля КОН в техническом образце щелочи?

    18. Какой объем концентрированного раствора соляной кислоты, плотность которого 1, 19 г/см³, с массовой долей НСl, равной 38%, нужно взять для приготовления 2 литров 0, 1 н раствора НСl?

19. Сколько граммов сульфата бария выпадет в осадок, если к 50 см³ 0, 2 н раствора Н₂SO₄ прибавить избыток ВаСl₂?

20. На нейтрализацию 20 см³ 0, 2 н раствора NаОН израсходовано 30 см³ раствора Н₂SO₄ неизвестной концентрации. Определить молярную концентрацию эквивалента (с_эк) Н₂SO₄ и количество граммов Н₂SO₄ в 1 литре данного раствора.

21. Вычислить: а) массовую долю (w); б) молярную концентрацию вещества эквивалента (с_эк) раствора К₂SO₄, полученного при растворении 62 граммов К₂SO₄ в 250 см³ раствора, плотность которого равна 1, 26 г/см³.

22. Вычислить: а) молярную концентрацию (с), б)моляльность (с_m) Н₂SO₄ в растворе с массовой долей серной кислоты, равной 36%, имеющего плотность 1, 27 г/см³.

23. На нейтрализацию 80 см³  раствора  Н₂SО₄  израсходовано 45 см³ 0, 5 н раствора КОН. Чему равна молярная концентрация вещества эквивалента Н₂SО₄? Сколько граммов Н₂SО₄ содержит 1 литр данного раствора?

24. Определить молярную долю растворенного вещества в растворе серной кислоты с массовой долей Н₂SО₄, равной 36%. Какова моляльность Н₂SО₄ в растворе?

25. В 360 см³ воды растворено 140 г хлорида калия. Плотность полученного раствора равна 1, 14 г/см³. Рассчитать: а) молярную долю КСl; б) молярную концентрацию полученного раствора.

26. Определить: молярную концентрацию вещества (с) и молярную концентрацию вещества эквивалента (с_эк) раствора фосфата натрия, в 2 литрах которого содержится 294 г Н₃РO₄.

27. Какой объем концентрированного раствора азотной кислоты с массовой долей НNO₃, равной 60% и плотностью 1, 37 г/см³ необходимо взять для приготовления 800 см³ раствора с молярной концентрацией вещества, равной 2 моль/л? Как практически приготовить этот раствор?

28. На  нейтрализацию 50 см³  0, 25 н  раствора  NаОН  израсходовано 20 см³ раствора Н₂SO₄ неизвестной концентрации. Определить молярную концентрацию эквивалента (с_эк) Н₂SO₄ и количество граммов Н₂SO₄ в 1 литре данного раствора.

29. В 500 см³ воды растворено 128 г гидроксида калия. Плотность полученного  раствора равна 1, 19 г/см³.  Рассчитать:  а) массовую долю КОН;  б) молярную концентрацию полученного раствора.

30. Определить молярную долю глюкозы и моляльность в растворе c массовой долей С₆Н₁₂О₆, равной 18%.

⇐ Предыдущая891011121314151617Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: