химический каталог




Сборник задач и упражнений по химии

Автор Лебедева М.И., Анкудимова И.А.

15 % выпарили воду массой 60 г, в результате образовался раствор сахара с массовой долей 18 %. Определите массу исходного раствора сахара.

Решение Пусть масса исходного раствора - х г, тогда из условия задачи следует, что масса сахара в исходном растворе составит 0,15х г. После выпаривания масса раствора составит (х - 60) г, а масса сахара в этом растворе - 0,18(х - 60) г. Отсюда: 0,15х = 0,18(х - 60); х = 360 г.

П р и м е р 62 Определите массу раствора №0Н с массовой долей 40 %, которую необходимо добавить к воде массой 600 г для получения раствора №0Н с массовой долей 10 %.

Решение Применяем правило "Креста". Массовые доли (%) раство-

ренных веществ в исходных растворах помещают друг под другом в углах

40 10 квадрата с левой стороны. Массовая доля растворенного

вещества в заданном растворе помещается в центре

10 квадрата, а разности между ней и массовыми долями в

^ \^ исходных растворах - на концах диагоналей по правым

0 30 углам квадрата. Получим:

Таким образом, на 10 массовых единиц раствора №0Н (со = 40 %) надо взять 30 массовых единиц воды, т.е. смешать их в массовом соотношении 1 : 3 или на 600 г воды следует взять 200 г раствора №0Н или 0,1 = 0,4х / (х + 600). Отсюда х = 200 г.

П р и м е р 63 Смешали растворы хлорида натрия (со = 10 %, р = = 1,07 г/см3) и нитрата серебра (со = 5 %, р = 1,05 г/см3) объемами 1 дм3 и 2 дм3 соответственно. Вычислите массовую долю каждого из растворенных веществ в окончательном растворе.

Решение Определяем число молей №С1 и AgN03

и(№С1) = т(№С1) / M (№С1) = 1000-1,07-0,1/58,5 = 1,83 моль, n(AgN03) = rn(AgN03) /M(AgN03) = 2000-1,05-0,05/170 = 0,62 моль.

Поскольку №С1 и AgN03 реагируют

NaC1 + AgN03 = Na N03 + AgC1^ в эквивалентных количествах, из соотношения числа молей NaC1 и AgN03 делаем вывод, что в недостатке нитрат серебра. По нему и ведется дальнейший расчет: 0,62 моль AgN03 реагирует с 0,62 моль NaC1, в результате реакции выпадает осадок 0,62 моль AgC1 и в растворе появляется 0,62 моль NaN03. Кроме того, в растворе остается 1,83 - 0,62 = = 1,21 моль не прореагировавшего NaC1 .

Масса окончательного раствора слагается из масс двух растворов за вычетом массы выпавшего AgC1:

т (кон. р-ра) = т (1-го р-ра) + т (2-го р-ра) - т (AgC1) =

= 1000-1,07 + 2000-1,05 - 0,62-M(AgC1) = 1000-1,07 + + 2000-1,05 - 0,62-143,5 = 1070 + 2100 - 89 = 3081 г.

Находим массовые доли солей в окончательном растворе:

ro(NaN03) = (0,62-M (NaN03) / 3081)-100 = 1,71 %,

ro(NaC1) = (1,21-M (NaC1) / 3081)-100 = 2,30 %.

П р и м е р 64 Смешали растворы хлорида натрия (со = 13 %) и нитрата серебра (со = 13 %) массами 100 г. Вычислите массовую долю каждого из растворенных веществ в окончательном растворе.

Решение Определяем число молей NaC1 и AgN03

n (NaC1) = 100-0,13/58,5 = 0,222 моль,

n (AgN03) = 100-0,13/170 = 0,0765 моль.

Поскольку NaC1 и AgN03 реагируют

NaC1 + AgN03 = Na N03 + AgO^

в эквивалентных количествах, из соотношения числа молей NaC1 и AgN03 делаем вывод, что в недостатке нитрат серебра, и он расходуется полностью. По нему и ведется дальнейший расчет: 0,0765 моль AgN03 реагирует с 0,0765 моль NaC1, в результате реакции выпадает осадок 0,0765 моль AgC1 и в растворе появляется 0,0765 моль NaN03. Кроме того, в растворе остается 0,222 - 0,0765 = 0,146 моль не прореагировавшего NaC1 .

Масса окончательного раствора слагается из масс двух растворов за вычетом массы выпавшего AgC1:

т (кон. р-ра) = т (1-го р-ра) + т (2-го р-ра) - т (AgC1) = = 100 + 100 - 0,0765-M(AgC1) = 100 + 100 - 0,0765-143,5 = 189 г.

Находим массовые доли солей в окончательном растворе:

ro(NaN03) = (0,0765-M(NaN03)/189)-100 = 3,44 %,

ro(NaC1) = (0,146-M (NaC1) / 189)-100 = 4,52 %. П р и м е р 65 Смешали растворы едкого натра (со = 4 %, р == 1,04 г/см3) и соляной кислоты (с = 5 %, р = 1,02 г/см3) объемами 500 см3 и 400 см3 соответственно. Кислую или щелочную реакцию имеет полученный раствор?

Решение Определяем число молей №ОН и НС1

n (Na0H) = т (Na0H) / M (Na0H) = 500-1,04-0,04/40 = 0,52 моль,

n (HC1) = т (HC1)/M(HC1) = 400-1,02-0,05/36,5 = 0,56 моль.

Поскольку Na0H и НС1 реагируют (реакция нейтрализации):

Na0H + НС1 = NaC1 + Н20

в эквивалентных количествах, из соотношения числа молей Na0H и НС1 делаем вывод, что в избытке НС1, который и обусловит, кислую реакцию полученного раствора.

П р и м е р 66 К раствору серной кислоты (со = 10 %, р = 1,07 г/см3) объемом 300 см3 прилили воду объемом 100 см3. Вычислите массовую долю и объем полученного раствора, если его плотность равна 1,05 г/см3. Сколько молей составляют 100 см3 воды?

Решение Находим массы исходного раствора, серной кислоты в нем, массу и объем полученного раствора (т1 и V):

т (исх. р-ра) = 300-1,07 = 321 г;

т (H2S04 в исх. р-ре) = 321-10/100 = 32,1 г; т1 = т (исх. р-ра) + 100 = 321 + 100 = 421 г;

V = т1/р1 = 421/1,05 = 401 см3.

В полученном растворе массой 421 г содержится H2S04 массой 32,1 г, отсюда находим массовую долю полученного раствора серной кислоты: ю1 = 32,1-100/421 = 7,62 %.

Вода объемом 100 см3 имеет массу 100 г, что составляет

n (Н2О) = т (Н2О)М(Н2О) = 100/18 = 5,56 моль.

П р и м е р 67 Какие объемы растворов едкого натра с массовыми долями 10 % и 22 % нужно взять для приготовления раствора объемом 1,5 дм3 с массовой долей 14 %. Плотности растворов равны, соответственно: 1,11 г/см3; 1,24 г/см3; 1,15 г/см3.

Решение Обозначим объем раствора с массовой долей 10 % V1, а объем раствора с массовой долей 22 % V2. Поскольку при приготовлении раствора соблюдается закон сохранения массы, можно составить два уравнения материального баланса:

- по всем компонентам раствора (растворитель и растворенное вещество):

V1-1,11 + V2-1,24 = 1500-1,15;

- по растворенному веществу (Na0H):

V1-1,11-10/100 + V2-1,24-22/100 = 1500-1,15-14/100. Решая систему из двух уравнений с двумя неизвестными, находим:

VI = 1036 дм3 и V2 = 464 дм3.

П р и м е р 68 Сколько граммов кристаллогидрата А1С13-6Н20 необходимо растворить в растворе массой 1000 г с массовой долей 2 %, чтобы получить раствор с массовой долей 3 %.

Решение Находим массу хлорида алюминия в исходном растворе:

т (А1С13) = 1000-2/100 = 20 г.

Обозначим массу кристаллогидрата за х. Тогда масса хлорида алюминия, содержащаяся в х г кристаллогидрата, будет равна:

т (А1С13 в кристаллогидрате) = X-M(A1C1з)/M(A1C1з-6H20);

M(A1C13) = 133,5 г/моль, M(A1C13-6H20) = 241,5 г/моль;

т (А1С13 в кристаллогидрате) х-133,5/241,5 0,553х.

Масса полученного раствора равна: т (р-ра) = 1000 + х. Масса хлорида алюминия в полученном растворе: т (А1С13 в полученном растворе) = = 20 + 0,553х. Согласно условию задачи, массовая доля составляет 3/100. Запишем это условие в виде уравнения: (20 + 0,553х) / (1000 + х) = 0,03. Решая это уравнение, находим х = 19,1 г.

П р и м е р 69 Колба заполнена сухим хлороводородом при н.у. Затем колбу заполнили водой, в которой полностью растворился хлороводород. Определите массовую долю (со, %) хлороводорода в растворе.

Решение Обозначим объем колбы через V. Тогда количество вещества (НС1) равно: n (НС1) = V/ 22,4 моль, а масса - т (НС1) = 36,5 V/ 22,4 == 1,63 V г.

После заполнения колбы водой масса раствора (с учетом того, что плотность воды 1 г/см3 или 1000 г/дм3) стала равна:

т = 1000V + 36,5 V / 22,4 = 1001,6V г.

Определим массовую долю хлороводорода:

со = 1,63-V-100 / 1001,6V = 0,163 %. П р и м е р 70 Какой объем (н.у.) NH3 необходимо растворить в воде массой 700 г, чтобы получить раствор аммиака с массовой долей 15 %?

Решение Искомые объем аммиака обозначим через х дм3. Тогда масса аммиака составит

17х / 22,4 = 0,76х (г) [M(NH3) = 17 г/моль].

Масса раствора составит по условию задачи:

(700 + 0,76х) г или со = 0,76х / (700 + 0,76х) = 0,15.

Откуда х = 163 см3.

Задачи

376 Из раствора соли (со = 16 %) массой 640 г выпарили воду массой 160 г и при этом из раствора выпал осадок массой 8 г. Вычислите содержание соли в растворе в массовых долях.

377 Какую массу раствора серной кислоты с массовой долей 50 % следует добавить к 150 см3 воды для получения раствора серной кислоты с массовой долей 20 %?

378 Рассчитайте объемы раствора серной кислоты с массовой долей 93,5 % (р = 1,83 г/см3) и воды, необходимые для приготовления 100 см3 раствора серной кислоты с массовой долей 15 % (р = 1,10 г/см3).

379 Какие объемы воды и раствора серной кислоты с массовой долей 80 % (р = 1,74 г/см3) необходимо взять для приготовления 500 см3 раствора серной кислоты с массовой долей 10 % (р = 1,07 г/см3).

380 Определите молярную концентрацию раствора K0H, в котором массовая доля K0H составляет 8 % (р = 1,064 г/см3).

381 Определите массовую долю (со, %) серной кислоты в 2 н растворе (р = 1,065 г/см3).

382 Определите массовую долю (со, %) растворенного вещества в растворах:

а) 6М НС1 (р = 1,100 г/см3); б) 10 н H2S04 (р = 1,289 г/см3); в) 15 н Н3Р04 (р = 1,289 г/см3).

383 Определите массы растворов соляной кислоты с массовыми долями 10 % и 30 %, при смешении которых образуется раствор соляной кислоты массой 600 г с массовой долей 15 %.

384 Смешали растворы хлорида натрия массами 300 г и 500 г с массовыми долями 20 % и 40 % соответственно. Найдите массовую долю (с , %) полученного раствора хлорида натрия.

385 Определите массовую долю (со, %) раствора серной кислоты, полученного смешением растворов серной кислоты массами 247 г и 147 г с массовыми долями 62 % и 18 % соответственно.

386 Рассчитайте массу раствора соли с массовой долей 7 %, необходимую для растворения еще 20 г этой соли, чтобы получить раствор с массовой долей 12 %.

387 Определите массы растворов Na0H с массовыми долями 12 % и 40 %, необходимые для получения 100 см3 раствора Na0H с массовой долей 25 % (р = 1,275 г/см3).

388 В 1 дм3 спирта (р = 0,8 г/см3) растворили сероводород объемом 10 дм3 (н.у.). Определите массовую долю (со, %) сероводорода в полученном растворе.

389 К раствору хлорида кальция объемом 100 см3 (со = 10,6 %, р = 1,05 г/см3) добавили раствор карбоната натрия объемом 30 см3 (со = 38,55 %, р = 1,10 г/см3). Определите массовые доли (со, %) соединений, содержащихся в растворе

страница 14
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

Скачать книгу "Сборник задач и упражнений по химии" (1.54Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить садовые качели титан в москве
кухонные аксессуары магазин
урал сталин ленинсон
рабица 2м цена

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(30.05.2017)