VI. Задачи на растворы

 

v Примеры задач на расчёт массовой доли раствора и растворимости

Задача 1.

К 500 мл воды добавили 30 г сульфата калия. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

 Решение: Согласно определению массовая доля равна отношению массы растворённого вещества к массе раствора. Масса соли приведена в условии задачи (30 г). Масса раствора может быть найдена как сумма масс растворителя и растворённого вещества:

         m_р=500+30=530 г

Массовая доля соли составит:ω = 30 / 530 · 100% = 5,7%.

Ответ: Массовая доля соли в данном растворе 5,7%.

Задача 2.

Массовая доля хлорида лития в водном растворе при 25ºС составляет 43,3 %. Вычислите растворимость этой соли в воде при данной температуре.

  Решение: Согласно определению растворимость количественно выражается массой вещества, которая может быть растворена в 100 г воды. В данном случае в 100 г раствора содержится 43,3 г хлорида лития. Находим массу воды:

          m_в = 100 – 43,3 = 56,7 г

Составим пропорцию:

         43,3 г LiCl --------- 56,7 г воды

              х г LiCl --------- 100 г воды

Отсюда х = 100 · 43,3 / 56,7 = 76,4 г.

Ответ: растворимость хлорида лития составляет 76,4 г на 100 г воды.

 

! Решите задачи

1. В 48 г воды растворили 2 г хлорида натрия. Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.

Ответ: 4%

2. В 150 г воды растворили 20 г едкого натра. Определите массовую долю    щёлочи в полученном растворе.

Ответ: 11,8%

3. В 80 г бензола растворили 1,2 г серы. Определите массовую долю серы в полученном растворе.

Ответ: 1,48%

4. Рассчитайте массовую долю серной кислоты в растворе, полученном смешением 20 г кислоты и 60 г воды.

Ответ: 25%

5. Какие массы хлорида калия и воды надо взять для приготовления 60 г раствора с массовой долей соли 3%?

Ответ: 1,8 г соли и 58,2 г воды.

6. Рассчитайте, какой объём воды и какую массу сульфата калия следует взять для приготовления 40 г раствора с массовой долей соли 4%.

Ответ: ,6 г соли и 38,4 мл воды

7. Определите, в каком объёме воды надо растворить 120 г нитрата свинца для получения раствора с массовой долей соли 10%.

Ответ: в 1,08 л воды

8. Определите, какой объём метилового спирта (СН₃ОН; плотность 0,8 г/мл) надо добавить к 100 мл воды для получения раствора с массовой долей спирта 10 %.

 Ответ: 13,9 мл

9. Массовая доля сахара в сиропе для варенья должна составлять 70%. Какие массы сахара и воды следует взять для приготовления 2 кг сиропа?

Ответ: 1,4 кг сахара и 0,6 г воды

10. При приготовлении компота сироп готовится из расчёта 30 г сахара на 160 г воды. Чему равна массовая доля сахара в этом сиропе?

Ответ: 15,8%

11. Какая масса этилового (С₂Н₅ОН) требуется для приготовления 5% йодной настойки из 5 г йода, (настойка данной  концентрации используется обычно в медицинских целях)?

Ответ: 95 г спирта

12. Рассчитайте, какая масса поваренной соли и какой объём воды требуется для приготовления 10 л рассола для заготовки овощей (массовая доля соли должна составлять 8%; плотность рассола – 1,06 г/мл).

Ответ: 848 г соли и 9,75 г воды

13. Какая масса нитрата серебра необходима для приготовления 200 мл раствора с массовой долей соли 1% (плотность 1,007 г/мл)?

Ответ: 2,01 г

14. Какая масса гидроксида натрия требуется для приготовления 150 мл 20% раствора (плотность 1,19 г/мл)?

Ответ: 35,7 мл

15. Какой объём 24% раствора хлорида бария (плотность 1,25 г/мл) можно приготовить из 15,0 г этой соли?

Ответ: 50 мл

16. Какую массу сульфата цинка и какой объём воды следует взять для приготовления 1 л 4% раствора (плотность 1,04 г/мл)?

Ответ: 41,6 г соли и 998,4 мл воды

17. Какое количество нитрата аммония содержится в 2 л 15% раствора этой соли (плотность 1,02 г/мл)?

Ответ: 3,825 моль

18. Рассчитайте массовую долю серной кислоты в растворе, в 100 г которого содержится 36,8 г серной кислоты.

Ответ: 0,368 %

19.  Рассчитайте массовую долю хлорида железа (II) в растворе, в 68 г которого содержится 3,4 г хлорида железа.

Ответ: 5%

20. Найдите массовую долю воды в растворе, в 438 г которого содержится 82 г щёлочи.

Ответ: 0,813 %

21. Массовая доля гидроксида калия в растворе равна 0,17. Чему равна масса КОН, находящаяся в 100 г такого раствора?

Ответ: 17г

22. Какова масса гидроксида натрия, необходимого для приготовления 20 л раствора плотностью 1,15 г / мл с массовой долей гидрокида натрия 4%?

Ответ: 3,22 кг

23.  Растворимость сульфата кальция при 20ºС равна 0,21 г /100 г Н₂О. какую массу соли можно растворить в 10 л воды при этой температуре?

Ответ: 21 г

24.  Растворимость нитрата натрия при 10ºС равна 80,5 г / 100 г Н₂О. какой минимальный объём воды необходим, чтобы растворить при этой температуре 200г соли?

Ответ: 235,3 мл.

25. Растворимость хлорида натрия при 20ºС равна 36 г/100 г Н₂О. какая масса соли содержится в 400 г раствора, насыщенного при этой температуре?

Ответ: 105,9 г.

26.  При 15ºС 200 г насыщенного раствора хлорида магния содержит 51,8 г соли. Найдите растворимость этой соли (г/100 г Н₂О).

Ответ: 35 г /100 г Н₂Ог

27. * Какую массу медного купороса CuSO₄· 5H₂O надо взять для приготовления 17 кг раствора сульфата меди с массовой долей CuSO₄ 3,7 %?

Ответ: 983 г.

v Пример задачи на расчёт молярной концентрации раствора

Задача 1.

Чему равна молярная концентрация нитрата серебра в растворе с массовой долей 1% (плотность 1,01 г/мл).

Решение: Согласно определению молярная концентрация выражается количеством растворённого вещества в 1 л раствора

                      С (AgNO₃) = ν (AgNO₃) / V,             (1)

Количество вещества это отношение массы вещества к молярной массе данного вещества

                ν (AgNO₃) = m /М                              (2)

Масса находится как произведение плотности на объём

                  m = ρ · V                                            (3)   

Производя преобразования с формулами (1), (2) и (3) получим что

                      С (AgNO₃) = ρ · V / М · V

                  С (AgNO₃) = ρ / М =1,01/169,9=0,06 моль/л.

Ответ: молярная концентрация нитрата серебра составляет 0,06 моль/л (0,06 М раствор).

! Решите задачи

1. Определите молярную концентрацию раствора, в 500 мл которого содержится 9,5 г хлорида магния.

Ответ: 0,2 моль/л

2. Какова молярная концентрация раствора сероводорода в воде, если для получения 10 л раствора потребовалось 4,48 л газа (объём был измерен при н.у.)?

Ответ: 0,02 моль/л

3. Определите молярную концентрацию концентрированной серной кислоты (массовая доля кислоты в таком растворе составляет 96%, а плотность – 1,8 г/мл).

Ответ: 17,63 моль/л

4. Определите молярную концентрацию раствора, полученного растворением 11,2 г гидроксида калия в 300 г воды, если плотность раствора равна 1,08 г/мл.

Ответ: 0,7 моль/л.

5. Какая масса сульфата натрия требуется для приготовления 0,5 л 0,1 М раствора?

Ответ: 7,1 г

6. Определите массовую долю гидроксида натрия в 0,2 М растворе (плотность-1,04 г/мл).

Ответ: 1,54 %

7. Определите массовую долю растворённого вещества и молярную концентрацию раствора, полученного при добавлении 34,8 г сульфата калия к 500 мл воды, если плотность полученного раствора равна 1,06 г/мл.

Ответ: Массовая доля составит 6,51 %, молярная концентрация – 0,4      моль/л.