Примеры решения задач. Пример 1. В 250г воды растворено 50г кристаллогидрата FeSO4 7H2O

Пример 1. В 250г воды растворено 50г кристаллогидрата FeSO₄ 7H₂O. Вычислите процентное содержание кристаллогидрата и безводного сульфата железа в растворе.

Решение. Общая масса раствора составляет 250+50 = 300 г.

Процентное содержание кристаллогидрата в растворе найдем из пропор-

ции:

300 г раствора ------- 100 %

50 г FeSO₄ 7H₂О -------- С %

%.

Определим массу безводной соли в 50 г кристаллогидрата.

Мольная масса FeSO₄ 7H₂О равна 56 + 32 + 4 16 + 7 (2+16) = 278 г /моль.

Мольная масса FeSO₄ равна 56 + 32 + 4 16 = 152 г /моль.

Содержание безводного сульфата FeSO₄ в 50 г FeSO₄ 7H₂О определим из пропорции:

278 г FeSO₄ 7H₂О ---------152 г FeSO₄

50 г ------------------------ Х г

г.

Процентное содержание безводного сульфата железа в 300 г раствора определим из пропорции:

300 г раствора ------- 100 %

27,4 г FeSO₄ -------- С %

%.

Пример 2. Вычислите: процентную (С %); молярную (С_м); нормальную (С_н); моляльную (C_m) концентрации раствора Н₃РО₄

( =1,031 г/мл) полученного при растворении 18 г кислоты в 282 мл воды. Чему равен титр (Т) этого раствора?

Решение. Массу 282 мл воды можно принять равной 282 г; тогда масса полученного раствора 18 + 282 =300 г.

Процентную концентрацию определим из соотношения:

300 г раствора ---------100 %

18г Н₃РО_{4 --------------} С %

%.

Масса 1 л раствора т = ρ∙V = 1,031 ∙ 10001031 г. Массу Н₃РО₄ в литре раствора определим из пропорции:

300 г раствора -----------18г Н₃РО₄

1031 г -------------х

г.

Мольная масса Н₃РО₄ равна 97,99 г/моль. Молярность раствора определим по

формуле (4):

М(моль/л).

Эквивалентная масса Н₃Р0₄ равна М/3 =97,99/3 =32,66 г/моль. Нормальность раствора определим по формуле (6): н.

Массу Н₃РО₄ в 1000 г растворителя определим из соотношения:

282 г растворителя ----------18г Н₃РО₄

1000 г ---------- Х

г.

Моляльную концентрацию определим по формуле (5):

м.

Титр раствора определим по формуле (8):

г/мл.

Пример 3. К 1 л 10%-ного раствора КОН ( =1,092 г/мл) прибавили 0,5 л 5%-ного раствора КОН ( = 1,045 г/мл). Объем смеси довели до 2 л. Вычислите молярную концентрацию полученного раствора.

Решение. Масса одного литра 10%-ного раствора КОН равна

m₁ = 1,092 • 1000 = 1092 г.

В этом растворе содержится 10 % КОН, т.е. 1092 • 10/100 = 109,2 г КОН.

Масса 0,5 л 5%-ного раствора m₂ = 1,045 • 500 = 522,5 г.

В этом растворе содержится 5 % КОН, т.е. 522,5•5/100 = 26,125 г КОН.

Общий объем полученного раствора 1 + 0,5 + 0,5 = 2 л, в котором содержится КОН 109,2 + 26,125 = 135,325 г. Мольная масса КОН = 56,1 г/моль. Отсюда молярность этого раствора:

С_м = = 1,2 М.

Пример 4. Какую массу воды нужно прибавить к 200 мл 30% раствора NaOH ( =1,33 г/мл) для получения 10% раствора?

Решение. Масса 200 мл исходного раствора равна 200•1,33 = 266 г. В этом растворе содержится 30 % NaOH, т.е. 266 • 0,3= 79,8 г. По условию задачи это составляет 10 % общей массы разбавленного раствора.

Для определения массы разбавленного 10% раствора составим пропорцию:

79,8 г ----------10%

Х ------------100%

Масса полученного 10% раствора равна Х = г.

Следовательно, к исходному раствору необходимо прибавить 798 – 266 = 532 г воды.

Пример 5. Какой объем 96%-ной серной кислоты ( = 1,84г/ мл) потребуется для приготовления 3 л 0,4 н. раствора?

Решение. Мольная масса Н₂SO₄= 98,08 г/моль, эквивалентная масса Н₂SO₄ = = 49,04 г/моль.

Для приготовления 3 л 0,4 н. раствора требуется

49,04 • 0,4 • 3 = 58,848 г Н₂SO₄.

Масса 1мл 96%-ной кислоты 1,84г. В этом растворе содержится 1,84 • 96/100 = 1,766 г Н₂SO₄.

Следовательно, для приготовления 3 л 0,4 н раствора надо взять

58,848 1,766 = 33,32 мл серной кислоты.

Пример 6. В каком объеме 40 %-ного раствора серной кислоты

( = 1,305 г/ мл) содержится 10 г Н₂SO₄?

Решение. Объем раствора определим из уравнения:

, (9)

где т – содержание растворенного вещества, г;

V – объем раствора, мл;

- плотность раствора г/мл;

с – процентная концентрация вещества.

мл.

Пример 7. На нейтрализацию 50 мл раствора кислоты израсходовано 25 мл 0,5 н. раствора щелочи. Чему равна нормальность кислоты?

Решение. Вещества реагируют в эквивалентных количествах (9), т.е.

V_к• С_{н к} = V_щ • С_{н щ,}

50• С_{н к} = 25• 05

Нормальность кислоты равна С_{н к} = н.

Варианты для самостоятельной работы

Для закрепления теоретического материала студент выполняет 4 задания в соответствии со своим вариантом.

Вариант	Задания
	1,16,31,46
	2,17,32,47
	3,18,33,48
	4,19,34,49
	5,20,35,50
	6,21,36,51
	7,22,37,52
	8,23,38,53
	9,24,39,54
	10,25,40,55
	11,26,41,56
	12,27,42,57
	13,28,43,58
	14,29,44,59
	15,30,45,60