Примеры решения типичных задач к разделу 5

 

Пример 1. Задача на разбавление.

Какой объем 95%-ного раствора серной кислоты (r =1,84 г/мл) надо взять для приготовления 400г 10%-ного раствора кислоты?

Приготовление раствора означает, что концентрированный раствор разбавляют водой. При этом остается неизменной масса растворенного вещества.

Кратко запишем условия задачи, обозначив параметры исходного раствора с индексом 1, приготовляемого раствора с индексом 2.

 

Дано: Решение:

С% 1=95% · Из выражения для процентной концентрации r1 =1,84 г/мл приготовляемого раствора выразим необходимую

m2 Р-РА=400 г массу растворенного вещества (серной кислоты):

C% 2=10% (1)

Найти: V1=? · Определяем массу серной кислоты (m) в исходном растворе: так как m1Р-РА= V1·ρ1, то

(2)

· Поскольку m=m2В, то приравниваем выражения (1) и (2).

· Расчет

Ответ: объем 95%-ного раствора серной кислоты равен 22,9 мл.

 

Пример 2.Задача с расчетом по уравнению химической реакции.

Какая масса 25%-ного раствора гидроксида калия расходуется на нейтрализацию 75 г 15%-ного раствора уксусной кислоты?

Обозначим параметры, относящиеся к уксусной кислоте, индексом 1, гидроксиду калия – индексом 2.

Дано: Решение:

C% 1= 15% · Уравнение реакции нейтрализации:

m1 Р-РА=75 г СH3COOH + KOH = CH3 COOK + H2O

C% 2= 25% · Рассчитаем массу растворенного вещества,

содержащегося в растворе уксусной кислоты:

Найти: m 2Р-РА=?

· Определяем количество вещества (уксусной кислоты), содержащееся в растворе:

· По уравнению реакции . Рассчитаем

· Найдем массу растворенного вещества, содержащегося в растворе гидроксида калия:

· Определяем массу раствора гидроксида калия, содержащего данное количество растворенного вещества – гидроксида калия:

Ответ: 42 г – масса раствора гидроксида калия, которая расходуется на реакцию с уксусной кислотой.

 

Пример 3. Задача на приготовление раствора соли из кристаллогидрата

В 450 г воды растворили 50 г CuSO4×5H2O. Вычислить процентное содержание кристаллогидрата (CuSO4×5H2O) и безводной соли (CuSO4) в растворе.

Обозначим параметры раствора кристаллогидрата с индексом 1, раствора безводной соли с индексом 2.

Дано: Решение:

=450г · Найдем общую массу раствора:

m= 50г mР-РА= m1Р-РА= m2Р-РА= + m.

Найти:mР-РА = 450г + 50г = 500 г.

С% 1, С% 2 = ?

· Рассчитаем процентное содержание кристаллогидрата в растворе:

· Определим массу безводной соли в растворе:

· Процентное содержание безводной соли в растворе:

Ответ: 10% – содержание кристаллогидрата в растворе, 6,39% – содержание безводной соли в растворе.

Пример 4.Задача на расчет молярной концентрации, если известна процентная концентрация.

Определить молярную концентрацию 36,2% - го (по массе) раствора соляной кислоты, плотность которого равна 1,18 г/мл.

Дано: Решение:

С% = 36,2 % · Из выражения для процентной

r = 1,18г/мл концентрации данного раствора выразим

необходимую массу растворенного вещества

(соляной кислоты):

Найти:СМ =?

· Подставляем массу соляной кислоты (mВ) в формулу, выражающую молярную концентрацию раствора и, учитывая, что mР-РА = V·ρ, записываем формулу перехода от процентной концентрации к молярной:

. (2)

· Для приведения размерности применяемых величин в соответствие выразим плотность раствора в г/л r =1,18·103г/л, тогда объем раствора получится в литрах и сокращается, формула приобретает следующий вид:

. (3)

· Производим расчет, используя формулу (3) для перехода от процентной концентрации к молярной:

Ответ: 11,7моль/л.

 

Пример 5.Задача на определение процентной концентрации, если известна молярная концентрация раствора.

Определить процентное содержание растворенного вещества в 1,68 М растворе H2SO4, плотность которого равна 1,1 г/мл.

Дано: Решение:

СМ = 1,68 моль/л · Расчет произведем, используя формулу из табл.3.2

r = 1,1г/мл для перехода от молярной концентрации к процентной

(вывод формулы можно произвести самостоятельно,

Найти: С% =?используя пример 4):

Ответ: 15 %.


Тема №6: «Гидролиз солей»

Задание 1. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения гидролиза солей, укажите значения рН растворов этих солей (больше или меньше 7).

Задание 2.Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций совместного гидролиза солей.