химический каталог




Сборник задач и упражнений по химии

Автор Лебедева М.И., Анкудимова И.А.

Решение С учетом растворимости при 60 °С масса раствора составит 210 г, тогда в насыщенном растворе массой 200 г будет содержаться нитрат калия массой 110-200/210 = 104,76 г и вода массой (200 - 104,76) = 95,24 г. При охлаждении этого раствора до 0 °С с учетом растворимости при этих условиях в растворе останется соль массой 15-95,24/100 = 14,29 г.

Тогда при охлаждении раствора массой 200 г от 60 °С до 0 °С выпадает в осадок нитрат калия массой (104,76 - 14,29) = 90, 47 г.

П р и м е р 76 Определите объем (н.у.) аммиака, выделившегося при нагревании насыщенного при 10 оС раствора аммиака массой 503,7 г до 50 оС. Растворимость аммиака при данных температурах равна 67,9 г и 22,9 г соответственно.

Решение Масса аммиака в насыщенном растворе при 10 оС массой 503,7 г с учетом растворимости составит: 63,9-503,7/163,9 = 208,67, а масса воды будет равна 503,7 - 208,67 = 295,03 г.

В воде массой 295,03 г при 50 °С за счет растворимости останется аммиака 22,9-295,03/100 = 67,56 г. При нагревании выделится 208,67 - 67,56 = = 141,11 г аммиака. Объем аммиака (н.у.) составит 141,11-22,4/17 = = 185,93 дм3.

Задачи

430 Водный раствор сульфата цинка служит электролитом при получении этого металла. Растворимость в воде сульфата цинка при 30 °С составляет 61,3 г. Сколько воды потребуется для растворения при этой температуре сульфата цинка массой 1000 кг?

431 Растворимость NH4C1 при 50 °С равна 50 г. Определите концентрацию раствора NH4C1 в массовых долях (со, %).

432 Определите растворимость KC1 при 25 °С, если при этой температуре для насыщения воды массой 25,00 г требуется соль массой 8,75 г.

433 Для очистки методом перекристаллизации калийная селитра массой 500 г растворена при нагревании в воде массой 600 г. Полученный раствор охлажден до 0 °С. Растворимость К№3 при 0 °С составляет 17 г. Какую массовую долю (со, %) составляют при этом потери за счет растворимости соли? Определите выход чистой соли.

434 Растворимость KN03 при 35 °С составляет 55 г. Какую массу соли следует взять для приготовления насыщенного при этой температуре раствора массой 60 г?

435 В насыщенном при 90 °С растворе K2Cr207 массовая доля соли составляет 45,2 %. Какова растворимость дихромата калия при данной температуре?

436 Сколько KC1 выпадет в осадок при охлаждении насыщенного при 80 °С раствора массой 604,4 г до 20 °С, если растворимость при этих температурах составляет 51,1 г и 34,0 г соответственно.

437 Сколько AgN03 выпадет в осадок при охлаждении насыщенного при 60 °С раствора массой 2,5 кг до 10 °С, если растворимость при этих температурах составляет 525 г и 170 г соответственно.

438 Растворимость бромида марганца при 0 °С составляет 127 г. Массовая доля (со, %) этой соли в насыщенном растворе при 40 °С равна 62,8 %. Насыщенный при 0°С раствор массой 250 г нагрели до 40 оС. Какую массу соли можно дополнительно растворить в этом растворе?

439 При некоторой температуре растворимость H2S в спирте (р = = 0,8 г/см3) выражается объемным соотношением 10 : 1. Найдите массовую долю (%) H2S в таком растворе.

440 Растворимость в воде О2 и N2 выражается соответственно объемным соотношением 1 : 0,048 и 1 : 0,024. Вычислите объемные доли (ср, %) кислорода и азота, содержащихся в воздухе, растворенном в воде.

441 При охлаждении насыщенного при 100 °С раствора NaN03 до 20 °С выделилась соль массой 120 г. Сколько соли и воды было взято для перекристаллизации, если растворимость NaN03 при указанных температурах составляет 176 г и 88 г соответственно?

442 При некоторой температуре был растворен NH4C1 массой 300 г в воде массой 500 г. Вычислите массу хлорида аммония, которая выделится из раствора при охлаждении его до 50 °С. Растворимость NH4C1 при 50 °С составляет 50 г.

443 Массовая доля сульфата калия в насыщенном при 10 °С водном растворе равна 8,44 %. Вычислите растворимость сульфата калия при этой температуре.

444 Растворимость KMn04 при 20 °С составляет 6,3 г на 100 г воды. Определите концентрацию KMn04 (со, % и ст).

5.3 НЕКОТОРЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ

П р и м е р 77 При 25 °С давление насыщенного пара воды составляет 3,166 кПа (23,75 мм рт. ст.). Определите при той же температуре давление насыщенного пара над 5 % водным раствором карбамида C0(NH2)2.

Решение Для расчета по формуле

Р1 = M^Po (5.3.1)

нужно вычислить мольную долю растворителя N1. В 100 г раствора содержится 5 г карбамида (мольная масса 60 г/моль) и 95 г воды (мольная масса 18 г/моль). Количество карбамида и воды соответственно равно: v2 = 5/60 = 0,083 моль; v1 = 95/18 = 5,278 моль.

Находим мольную долю воды:

N1 = v1/(v1 + v2) = 5,278/(5,278 + 0,083) = 5,278/5,361 = 0,985.

Следовательно:

P1 = 0,985-3,166 = 3,119 кПа (или 23,31 мм рт. ст.).

П р и м е р 78 Рассчитайте, при какой температуре должен кристаллизоваться раствор, содержащий в 250 г воды 54 г глюкозы С6Н1206.

Решение М(С6Н12О6) = 180 г/моль. По формуле (5.1.2) определим мо-ляльность раствора:

ст = 54-1000/180-250 = 1,2 моль /1000 г воды. По формуле:

ДА<рист ст (5.3.2)

находим

Д4РИСТ = 1,86-1,20 = 2,23°. Следовательно, раствор будет кристаллизоваться при - 2,23 °С.

П р и м е р 79 Раствор, содержащий 8 г некоторого вещества в 100 г диэтилового эфира, кипит при 36,86 °С, тогда как чистый эфир кипит при 35,60 °С. Определите молекулярную массу растворенного вещества.

Решение Из условия задачи находим:

Д/кип = 36,86 - 35,60 = 1,26°. По уравнению Д4Ш = ^эб ст определяем моляльность раствора: 1,26 = 2,02-ст; ст = 1,26/2,02 = 0,624 моля на 1000 г эфира. Мольную массу вещества найдем из соотношения (5.1.2):

8-1000 80

М = = = 128,2 г/моль.

0,624-100 0,624

Молекулярная масса растворенного вещества равна 128,2 а.е.м.

П р и м е р 80 Определите молекулярную массу неэлектролита, если его навеска массой 17,64 г была растворена в воде и объем раствора доведен до 1000 см3. Измеренное осмотическое давление раствора оказалось равным 2,38-105 Па при 20 °С.

Решение Подставляя экспериментальные данные в уравнение Вант-Гоффа

М = тКГ/PV (5.3.3)

получим:

М = 17,64-8,31-293 / 2,38-105-10-3 = 180,3-10-3 кг/моль

или М = 180,3 г/моль.

Молекулярная масса равна 180,3 а.е.м.

П р и м е р 81 Навеска вещества массой 12,42 г растворена в 500 см3 воды. Давление пара полученного раствора при 20 °С равно 3732,7 Па. Давление пара воды при той же температуре равно 3742 Па. Рассчитайте мольную массу растворенного вещества.

Решение Пользуясь законом Рауля

ДР / P0 = v1/v2 (5.3.4)

и учитывая условия задачи, получим:

ДР = 3742 - 3732,7 = 9,3 Па; v2 = 500/18 = 27,78 моль, тогда число молей (v1) растворенного вещества будет равно:

ДР\2 / Р0 = 9,3-27,78/3742 = 0,069 моль. Поскольку v1 = т / M, то M = т / v1 = 12,42/0,069 = 180 г/моль.

П р и м е р 82 Чему равно при 0 °С осмотическое давление растворов неэлектролитов молярных концентраций: 0,100; 0,800; 0,025 моль/дм3?

Решение Так как все растворы неэлектролитов молярной концентрации 1 моль/дм3 имеют одинаковое осмотическое давление, равное 22,7-105 Па при 0 °С, то осмотическое давление растворов неэлектролитов заданных концентраций будет равно 2,27-105; 1,82-106; 2,67-104 Па соответственно.

П р и м е р 83 Раствор, содержащий 0,85 г хлорида цинка в 125 г воды, кристаллизуется при -0,23 °С. Определите кажущуюся степень диссоциации ZnCl2.

Решение Найдем моляльную концентрацию (ст) соли в растворе. Поскольку мольная масса ZnCl2 равна 136,3 г/моль, то

ст = 0,85-1000/136,3-125 = 0,050 моль на 1000 г Н2О.

Теперь определим понижение температуры кристаллизации без учета диссоциации электролита (криоскопическая постоянная воды равна 1,86):

Л4рист.выч = ^кр ст = 1,86-0,050 = 0,093°.

Сравнивая найденное значение с экспериментально определенным понижением температуры кристаллизации, вычисляем изотонический коэффициент i:

i = Л4рист / Л4рист.выч = 0,23/0,093 = 2,47. Кажущуюся степень диссоциации соли найдем из соотношения:

а = (i - 1) / (п -1) (5.3.5)

а = (2,47 - 1) / (3 - 1) = 0,735.

П р и м е р 84 При растворении гидроксида натрия массой 12 г в воде массой 100 г температура кипения повысилась на 2,65°. Определите степень диссоциации (%) гидроксида натрия.

Решение Для сильных электролитов имеем:

Л4ип = i Кэб Ст (5.3.6)

или

i = Л/кип / Кэб ст = 2,65-40-100 / 0,52-12-1000 = 1,70.

Тогда а = (i - 1) / (n - 1) = (1,70 - 1) / (2 - 1) = 0,70 или 70 %.

Эбуллиоскопическая и криоскопическая константы зависят толь-ко от природы растворителя. Значения этих констант для некоторых растворителей представлены в табл. 7.

7 Эбуллиоскопическая и криоскопическая константы

Растворитель Ккр, град Кэб, град

Вода 1,86 0,52

Бензол 5,10 2,57

Этиловый эфир 2,12 -

Фенол 7,3 3,60

Ацетон - 1,80

Уксусная кислота 3,9 3,1

CCI4 2,98 5,3

Для определения силы кислоты ее необходимо записать в виде ЭОт(ОН)п . Если т = 2...3, то кислота сильная, а если т = 0...1 - слабая. Например: H2SO4 - ЭО2(ОН)2 - сильная; Н2СО3 - СО(ОН)2 - слабая; НОО -Cl(OH) - слабая; HCIO2 - ClO(OH) - слабая; Ж1О3 - CK^OH) - сильная: Н3РО4 - РО(ОН)3 - слабая; HMnO4 - MnO3(OH) - сильная; Н^Ю., -CrO2(OH)2 -сильная и т.д.

Задачи

Для решения задач данного раздела использовать значения величин из табл. 7.

445 Чему равно осмотическое давление раствора неэлектролита при 27 °С, если в 500 см3 раствора содержится 0,6 моль вещества?

446 Осмотическое давление раствора мочевины ((ЫН2)2СО) при 0 °С равно 6,8-105 Па. Найдите ее массу в 1 дм3 раствора.

447 Неэлектролит массой 11,5 г содержится в 250 см3 раствора. Осмотическое давление этого раствора при 17 °С равно 12,04-105 Па. Определите мольную массу неэлектролита.

448 Чему равно давление пара раствора содержащего:

а) мочевину массой 2,4 г в воде массой 90,0 г;

б) глюкозу массой 27 г в 360 см3 воды? Давление пара воды при

той же температуре равно 157,3 кПа.

449 Каким будет давление пара раствора при 65 °С, если он содержит сахарозу массой 13,68 г в воде массой 90,00 г, а давление водяного пара при той же температуре равно 25,0 кПа?

450 При 293 К давление насыщенного пара над водой равно 2,34 кПа. Определите массу глицерина (С3Н8О3), которую надо растворить в вод

страница 16
< 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
manson концерт в москве
фислер жаровня
курсы лпджи массаж в москве
купить детскую площадку лабиринт

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
(08.12.2016)