Ответы к §22 ГДЗ к учебнику химия 8 класс Габриелян, Остроумов

Страница 23 из 40

§22. Растворы. Массовая доля растворенного вещества

Лабораторный опыт 16

1. Ознакомьтесь с тремя препаратами домашней или школьной (кабинета химии) аптечки: растворами пероксида водорода, спиртовой настройки йода и нашатырного спирта (рис. 64). К каким типам смесей веществ относятся эти препараты?

Рис. 64. Аптечные препараты растворов: а − йода; б − аммиака; в − пероксида водорода

Ответ:

Указанные аптечные препараты представляют собой однородные, или гомогенные, смеси, в которых используются два вида растворителя.

Вопрос (стр.93)

? Компонент, которого в препаратах больше, называют растворителем. Как вы думаете, какие два растворителя используются для приготовления данных препаратов? Компонент, которого в препаратах меньше, называют растворённым веществом. Как вы думаете, в каких агрегатных состояниях находились взятые для приготовления данных растворов вещества?

Ответ:

Для приготовления раствора пероксида водорода и нашатырного спирта в качестве растворителя берут воду, а для приготовления йодной настойки − этиловый спирт.
В качестве растворённых веществ используются твёрдое вещество − йод, жидкое вещество − пероксид водорода и газообразное вещество − аммиак.

Проверьте свои знания

1. Дайте определение растворов. Что представляют собой гидраты?

Ответ:

Растворы − это гомогенные системы, состоящие из растворителя, растворённого вещества и продуктов их взаимодействия.
Гидраты − нестойкие соединения переменного состава, которые образуются при химическом взаимодействии молекул воды с частицами растворённого вещества.

2. Как рассчитывается массовая доля растворённого вещества?

Ответ:

Массовой долей растворённого вещества в растворе называют отношение массы растворённого вещества к массе раствора.
Запишем формулу:
ω(в−ва) = m(в−ва) : m(р−ра) * 100%

Примените свои знания

3. Найдите массовую долю хлорида натрия в растворе, полученном при растворении 15 г этой соли в 235 мл воды.

Ответ:

Дано:
m (NaCl) = 15 г
V ($H_{2}$O) = 235 мл
Найти:
ω − ?
Решение:
Запишем формулу:
ω(в−ва) = m(в−ва) : m(р−ра) * 100%
m(р−ра) = m(в−ва) + m(р−ля) = 15 г + 235 г = 250 г
ω(в−ва) = 15 г : 250 г * 100% = 6%
Ответ: ω = 6%.

4. В автомобильных аккумуляторах используют 36 %−ный раствор серной кислоты. Рассчитайте массы кислоты и воды, необходимые для приготовления 2,5 кг аккумуляторного раствора.

Ответ:

Дано:
ω = 36%
m (р−ра) = 2,5 кг
Найти:
m (кислоты) − ?
m (воды) − ?
Решение:
2,5 кг = 2500 г
Запишем формулу: ω(в−ва) = m(в−ва) : m(р−ра) * 100%
m(р−ра) = m(в−ва) + m(р−ля) = 2500 г
m(р−ля) = m(р−ра) − m(в−ва)
Пусть m(в−ва) = x, тогда 0,36 = x г : 2500 г
x = 900 г, следовательно, m(р−ля) = 2500 г − 900 г = 1600 г
Ответ: 900г − масса кислоты; 1600г − масса воды.

5. В косметике используют 15 %−ный раствор глицерина (плотностью 1,26 г / $см^{3}$). Рассчитайте массу глицерина, содержащегося в 250 мл раствора.

Ответ:

Дано:
ω = 15%
р = 1,26 г/$см^{3}$
V (р−ра) = 250 мл
Найти:
m (глицерина) − ?
Решение:
1,26 г/$см^{3}$ = 1,26 г/мл
Запишем формулу:
ω(в−ва) = m(в−ва) : m(р−ра) * 100%
m(р−ра) = m(в−ва) + m(р−ля) = 2500 г
m(р−ра) = V * р = 250 мл * 1,26 г/мл = 315 г
m(в−ва) = m(р−ра) * ω = 315 г * 0,15 = 47,3 г
Ответ: m (глицерина) = 47,3 г.

6. Для засолки огурцов используют 5 %−ный раствор поваренной соли (плотность 1,1 г /$см^{3}$). Найдите массу и количество вещества соли, необходимые для приготовления 5 л такого раствора.

Ответ:

Дано:
ω = 5%
p = 1,1 г/$см^{3}$
V (р−ра) = 5 л
Найти:
m (соли) − ?
n (соли) − ?
Решение:
Формула поваренной соли − NaCl
1,1 г/$см^{3}$ = 1,1 г/мл
Запишем формулу:
ω(в−ва) = m(в−ва) : m(р−ра) * 100%
m(р−ра) = V * р = 5 л * 1,1 г/мл = 5000 мл * 1,1 г/мл = 5500 г
m(в−ва) = m(р−ра) * ω = 5500 г * 0,05 = 275 г
n(в−ва) = m : М = 275 г : 58,5 г/моль = 4,7 моль
Ответ: 275 г − масса поваренной соли; 4,7 моль количество вещества поваренной соли.

7. В химической лаборатории используют 35 %−ный раствор пероксида водорода. Какую массу 3 %−ного аптечного раствора можно приготовить из 1,5 кг раствора пероксида водорода, используемого в лаборатории?

Ответ:

Дано:
ω(лаб.) = 35%
ω(апт.) = 3%
m (р−ра лаб.) = 1,5 кг
Найти:
m (р−ра апт.) − ?
Решение:
Найдем массу вещества в лабораторном растворе:
m(в−ва) = m(р−ра) * ω = 1500 г * 0,35 = 525 г
Исходя из этой массы, найдем массу раствора аптечного раствора:
m(р−ра) = m(в−ва) : ω = 525 г : 0,03 = 17500 г = 17,5 кг
Ответ: m (р−ра апт.) = 17,5 кг.

8. Рассчитайте массовую долю аммиака в растворе, полученном растворением 6,72 л аммиака (н. у.) в 175 мл воды.

Ответ:

Дано:
V (аммиака) = 6,72 л
V (воды) = 175 мл
Найти:
ω(в−ва) − ?
Решение:
Запишем формулу: ω(в−ва) = m(в−ва) : m(р−ра) * 100%
m(аммиака) = n * М
n(аммиака) = V : Vm = 6,72 л : 22,4 л/моль = 0,3 моль, где V − объем газа; Vm − молярный объем
m(аммиака) = 0,3 моль * 17 г/моль = 5,1 г
175 мл воды = 175 г воды
m(р−ра) = m(в−ва) + m(воды) = 5,1 г + 175 г = 180,1 г
ω(в−ва) = 5,1 : 180,1 г * 100% = 2,8%
Ответ: ω(в−ва) = 2,8%.

9. После упаривания 500 мл 10 %−ного раствора карбоната натрия (плотность 1,1 г/мл) его масса уменьшилась на 100 г. Какова массовая доля соли в полученном растворе?

Ответ:

Дано:
V ($Na_{2}$ $CO_{3}$) = 500 мл
ω = 10%
р = 1,1 г/мл
Δm ($Na_{2}$ $CO_{3}$) = 100 г
Найти:
$ω_{1}$ − ?
Решение:
Запишем формулу для нахождения новой массовой доли:
$ω_{1}$ = m(в−ва) : (m(р−ра) − m(воды)) * 100%
m(р−ра) = V * р = 500 мл * 1,1 г/мл = 550 г
m(в−ва) = m(р−ра) * ω = 550г * 0,1 = 55 г
$ω_{1}$ = 55 г : (550 г − 100 г) * 100% = 12,2%
Ответ: массовая доля соли в полученном растворе − 12,2 %.

10. При охлаждении 200 г 5 %−ного раствора перманганата калия выпал осадок перманганата калия массой 4 г. Какова массовая доля соли в полученном растворе?

Ответ:

Дано:
m ($KMnO_{4}$) = 200 г
ω = 5%
m (осадка) = 4 г
Найти:
$ω_{1}$ − ?
Решение:
Запишем формулу для нахождения новой массовой доли:
$ω_{1}$ = (m(в−ва) − m(осадок)) : (m(р−ра) − m(осадка)) * 100%
m(в−ва) = m(р−ра) * ω = 200 г * 0,05 = 10 г
$ω_{1}$ = (10 г − 4 г) : (200 г − 4 г) * 100% = 3%
Ответ: массовая доля соли в полученном растворе − 3 %.

Используйте дополнительную информацию

11. Аргументируйте свой взгляд на процесс растворения с точки зрения физической и химической теорий растворов.

Ответ:

Д. И. Менделеевым выдвинул химическую теорию растворов. Согласно этой теории, растворение − химический процесс взаимодействия растворителя и растворённого вещества, в результате которого образуются гидраты (нестойкие соединения переменного состава, которые образуются при химическом взаимодействии молекул воды с частицами растворённого вещества) и сольваты (в случае использования других растворителей).
Голландский химик Якоб Вант−Гофф и шведский физикохимик Сванте Аррениус придерживались физической теории растворов, согласно которой растворение − это диффузия частиц растворённого вещества между молекулами растворителя. В пользу теории Менделеева говорят наблюдения за процессом растворения некоторых веществ. Так, при добавлении воды к сульфату меди(II) $CuSO_{4}$ (порошок белого цвета) образуется раствор голубого цвета. А как известно, изменение окраски − признак химической реакции. Растворение одних веществ протекает с выделением теплоты, растворение других − с её поглощением. Например, экзотермическим является растворение серной кислоты или щёлочи, а эндотермическим − растворение нитрата калия.

Практическая работа 6

Вопрос в начале работы

✓ В кулинарных книгах и пособиях по домашнему консервированию нередко предлагается приготовить раствор с заданной массовой долей растворённого вещества. Как это сделать?

Ответ:

Для того, чтобы приготовить раствор с заданной массовой долей растворенного вещества, надо рассчитать массу вещества и воды. Например, надо приготовить 100 г раствора с массовой долей растворенного вещества 5%.
m(в−ва) = 100 г * 0,05 = 5 г
m(воды) = 100 г − 5 г = 95 г
Таким образом, для приготовления 100 г раствора с массовой долей растворенного вещества 5% необходимо 5 г вещества и 95 г воды.

Вариант 1

1. Приготовление раствора 1.
1. Рассчитайте массу твёрдого вещества и воды, необходимых для приготовления раствора 1. Зная, что плотность воды равна 1 г/мл, рассчитайте объём воды, необходимой для приготовления раствора.
2. Взвесьте твёрдое вещество в соответствии с рассчитанной массой и перенесите в химический стакан.
3. Мерным цилиндром отмерьте вычисленный объём воды и добавьте к веществу в химическом стакане. Перемешивая содержимое стакана стеклянной палочкой, добейтесь полного растворения вещества в воде.
4. Приготовленный раствор отдайте учителю.

Ответ:

Дано:
m(р−ра) = 50 г
ω = 10%
p(воды) = 1 г/мл
Найти:
m(в−ва) − ?
V(воды) − ?
Решение:
m(в−ва) = m(р−ра) * ω = 50 г * 0,1 = 5 г
m(воды) = m(р−ра) − m(в−ва) = 50 г − 5 г = 45 г
V(воды) = m(воды)* p = 45 г * 1 г/мл = 45 мл
Ответ: 5 г − масса вещества; 45 мл − объем воды.

2. Приготовление раствора 2.
Рассчитайте массу воды, которую необходимо добавить к раствору 1, чтобы получить раствор 2 меньшей концентрации. Рассчитайте объём воды. Отмерьте воду с помощью мерного цилиндра и добавьте в раствор 1.
Какова масса раствора 2?

Ответ:

Дано:
$m_{1}$(р−ра) = 50 г
ω = 10%
$ω_{2}$ = 6%
p(воды) = 1 г/мл
Найти:
m(воды) − ?
V(воды) − ?
$m_{2}$(р−ра) − ?
Решение:
ω₂ = m(в−ва) : (m(р−ра) + m(воды)) * 100%
m(в−ва) = m(р−ра) * ω = 50 г * 0,1 = 5 г
0,06 = 5 г : (50 г + m(воды)) * 100%
m(воды) = 33,33 г
V(воды) = 33,33 г * 1г/мл = 33,33 мл
$m_{2}$(р−ра) = $m_{1}$(р−ра) + m(воды) = 50 г + 33,33 г = 83,33 г
Ответ: 33,3 г − масса воды; 33,3 мл − объем воды; 83,33 г − масса раствора 2.

3. Приготовление раствора 3.
Рассчитайте массу твёрдого вещества, которое следует добавить к раствору 2, чтобы получить раствор 3 большей концентрации. На весах взвесьте необходимую массу вещества, добавьте его в раствор 2 и перемешайте стеклянной палочкой до полного растворения.
Какова масса раствора 3?

Ответ:

Дано:
$m_{2}$(р−ра) = 83,33 г
$ω_{2}$ = 6%
$ω_{3}$ = 8%
p(воды) = 1 г/мл
Найти:
m(доб.в−ва) − ?
$m_{3}$(р−ра) − ?
Решение:
$ω_{3}$ = ($m_{2}$(в−ва) + m(доб.в−ва)) : ($m_{2}$(р−ра) + m(доб.в−ва)) * 100%
$m_{2}$(в−ва) = $m_{2}$(р−ра) * $ω_{2}$ = 83,33 г * 0,06 = 5 г
Пусть m(доб.в−ва) = x
0,08 = (5 г + x) : (83,33 г + x)
x = 1,81 г, то есть m(доб.в−ва) = 1,81 г
$m_{3}$(р−ра) = $m_{2}$(р−ра) + m(доб.в−ва) = 83,33 г + 1,81 г = 85,14 г
Ответ: 1,81 г − масса твердого вещества; 85,14 г − масса раствора 3.

Вариант 2

Ответ:

Дано:
m(р−ра) = 30 г
ω = 20%
p(воды) = 1 г/мл
Найти:
m(в−ва) − ?
V(воды) − ?
Решение:
m(в−ва) = m(р−ра) * ω = 30 г * 0,2 = 6 г
m(воды) = m(р−ра) − m(в−ва) = 30 г − 6 г = 24 г
V(воды) = m(воды)* p = 24 г * 1 г/мл = 24 мл
Ответ: 6 г − масса вещества; 24 мл − объем воды.

2. Приготовление раствора 2.
Рассчитайте массу воды, которую необходимо добавить к раствору 1, чтобы получить раствор 2 меньшей концентрации. Рассчитайте объём воды. Отмерьте воду с помощью мерного цилиндра и добавьте в раствор 1.
Какова масса раствора 2?

Ответ:

Дано:
$m_{1}$(р−ра) = 30 г
ω = 20%
$ω_{2}$ = 8%
p(воды) = 1 г/мл
Найти:
m(воды) − ?
V(воды) − ?
$m_{2}$(р−ра) − ?
Решение:
$ω_{2}$ = m(в−ва) : (m(р−ра) + m(воды)) * 100%
m(в−ва) = m(р−ра)ω = 30 г * 0,2 = 6 г
0,08 = 6 г : (30 г + m(воды)) * 100%
m(воды) = 45 г
V(воды) = 45 г * 1г/мл = 45 мл
$m_{2}$(р−ра) = $m_{1}$(р−ра) + m(воды) = 30 г + 45 г = 75 г
Ответ: 45 г − масса воды; 45 мл − объем воды; 75 г − масса раствора 2.

Ответ:

Дано:
$m_{2}$(р−ра) = 75 г
$ω_{2}$ = 8%
$ω_{3}$ = 12%
p(воды) = 1 г/мл
Найти:
m(доб.в−ва) − ?
$m_{3}$(р−ра) − ?
Решение:
$ω_{3}$ = ($m_{2}$(в−ва) + m(доб.в−ва)) : ($m_{2}$(р−ра) + m(доб.в−ва)) * 100%
$m_{2}$(в−ва) = $m_{2}$(р−ра) * $ω_{2}$ = 75 г * 0,08 = 6 г
Пусть m(доб.в−ва) = x
0,12 = (6 г + х) : (75 г + x)
x = 3,4 г, то есть m(доб.в−ва) = 3,4 г
$m_{3}$(р−ра) = $m_{2}$(р−ра) + m(доб.в−ва) = 75 г + 3,4 г = 78,4 г
Ответ: 3,4 г − масса добавленного вещества; 78,4 г − масса раствора 3.

Вариант 3

Ответ:

Дано:
m(р−ра) = 70 г
ω = 5%
p(воды) = 1 г/мл
Найти:
m(в−ва) − ?
V(воды) − ?
Решение:
m(в−ва) = m(р−ра) * ω = 70 г * 0,05 = 3,5 г
m(воды) = m(р−ра) − m(в−ва) = 70 г − 3,5 г = 66,5 г
V(воды) = m(воды) * p = 66,5 г * 1 г/мл = 66,5 мл
Ответ: 3,5 г − масса вещества; 66,5 мл − объем воды.

Ответ:

Дано:
$m_{1}$(р−ра) = 70 г
ω = 5%
$ω_{2}$ = 4%
p(воды) = 1 г/мл
Найти:
m(воды) − ?
V(воды) − ?
$m_{2}$(р−ра) − ?
Решение:
$ω_{2}$ = m(в−ва) : (m(р−ра) + m(воды)) * 100%
m(в−ва) = m(р−ра) * ω = 70 г * 0,05 = 3,5 г
0,04 = 3,5 г : (70 г + m(воды)) * 100%
m(воды) = 17,5 г
V(воды) = 17,5 г * 1г/мл = 17,5 мл
$m_{2}$(р−ра) = $m_{1}$(р−ра) + m(воды) = 70 г + 17,5 г = 87,5 г
Ответ: 17,5 г − масса воды; 17,5 мл − объем воды; 87,5 г − масса раствора 2.

Ответ:

Дано:
$m_{2}$(р−ра) = 87,5 г
$ω_{2}$ = 4%
$ω_{3}$ = 6%
p(воды) = 1 г/мл
Найти:
m(доб.в−ва) − ?
$m_{3}$(р−ра) − ?
Решение:
$ω_{3}$ = ($m_{2}$(в−ва) + m(доб.в−ва)) : ($m_{2}$(р−ра) + m(доб.в−ва)) * 100%
$m_{2}$(в−ва) = $m_{2}$(р−ра) * $ω_{2}$ = 87,5 г * 0,04 = 3,5 г
Пусть m(доб.в−ва) = x
0,06 = (3,5 г + x) : (87,5 г + x)
х = 1,86 г, то есть m(доб.в−ва) = 1,86 г
$m_{3}$(р−ра) = $m_{2}$(р−ра) + m(доб.в−ва) = 87,5 г + 1,86 г = 89,36 г
Ответ: 1,86 г − масса добавленного вещества; 89,36 г − масса раствора 3.

Вариант 4

Ответ:

Дано:
m(р−ра) = 80 г
ω = 8%
p(воды) = 1 г/мл
Найти:
m(в−ва) − ?
V(воды) − ?
Решение:
m(в−ва) = m(р−ра) * ω = 80 г * 0,08 = 6,4 г
m(воды) = m(р−ра) − m(в−ва) = 80 г − 6,4 г = 73,6 г
V(воды) = m(воды) * р = 73,6 г * 1 г/мл = 73,6 мл
Ответ: 6,4 г − масса вещества; 73,6 мл − объем воды.

Ответ:

Дано:
$m_{1}$(р−ра) = 80 г
ω = 8%
$ω_{2}$ = 6%
p(воды) = 1 г/мл
Найти:
m(воды) − ?
V(воды) − ?
$m_{2}$(р−ра) − ?
Решение:
$ω_{2}$ = m(в−ва) : (m(р−ра) + m(воды)) * 100%
m(в−ва) = m(р−ра) * ω = 80 г * 0,08 = 6,4 г
0,06 = 6,4 г : (80 г + m(воды)) * 100%
m(воды) = 26,7 г
V(воды) = 26,7 г * 1г/мл = 26,7 мл
$m_{2}$(р−ра) = $m_{1}$(р−ра) + m(воды) = 80 г + 26,7 г = 106,7 г
Ответ: 26,7 г − масса воды; 26,7 мл − объем воды; 106,7 г − масса раствора 2.

Ответ:

Дано:
$m_{2}$(р−ра) = 106,7 г
$ω_{2}$ = 6%
$ω_{3}$ = 10%
p(воды) = 1 г/мл
Найти:
m(доб.в−ва) − ?
$m_{3}$(р−ра) − ?
Решение:
$ω_{3}$ = ($m_{2}$(в−ва) + m(доб.в−ва)) : ($m_{2}$(р−ра) + m(доб.в−ва)) * 100%
$m_{2}$(в−ва) = $m_{2}$(р−ра) * $ω_{2}$ = 106,7 г * 0,06 = 6,4 г
Пусть m(доб.в−ва) = x
0,1 = (6,4 г + x) : (106,7 г + x)
x = 4,74 г, то есть m(доб.в−ва) = 4,74 г
$m_{3}$(р−ра) = $m_{2}$(р−ра) + m(доб.в−ва) = 106,7 г + 4,74 г = 111,44 г
Ответ: 4,74 г − масса добавленного вещества; 111,44 г − масса раствора 3.

Домашний эксперимент

Вопрос в начале эксперимента

✓ Учебный эксперимент проводят в химическом кабинете (лаборатории). Так требуют правила техники безопасности. Но нет правил без исключений. Почему предлагаемая работа является таким исключением?

Ответ:

Соблюдение техники безопасности в химической лаборатории важно, так как нарушения могут стоить здоровья и жизни человека. Исключением данной работы является то, что этот эксперимент проводится не в лаборатории, а дома.

Отчет о проделанной работе

1. Проведите следующие расчёты:
а) вычислите молярную массу безводных алюмокалиевых квасцов, рассчитайте массовую долю металлов в сульфате;
б) вычислите молярную массу медного купороса и рассчитайте массовую долю воды и сульфата меди(II) в кристаллогидрате.

Ответ:

а) Дано:
Безводные алюмокалиевые квасцы имеют химическую формулу:
$KAl(SO_{4}$ $)_ {2}$.
Найти:
M ($KAl(SO_ {4}$ $)_{2}$) − ?
ω(K) − ?
ω(Al) − ?
Решение:
Mr($KAl(SO_ {4}$ $)_{2}$) = 39 + 27 + 2 * 32 + 2 * 4 * 16 = 258
M ($KAl(SO_ {4}$ $)_{2}$) = 258
ω(Ме) = n * Ar : Mr * 100%, где Me − металл
ω(K) = 1 * 39 : 258 * 100% = 15,1%
ω(Al) = 1 * 27 : 258 * 100% = 10,5%
Ответ: M ($KAl(SO_ {4}$ $)_{2}$) = 258; ω(K) = 15,1%; ω(Al) = 10,5%

б) Дано:
Медный купорос имеет формулу:
$CuSO_{4}$ * 5$H_{2}$O.
Найти:
M ($CuSO_{4}$ * 5$H_{2}$O) − ?
ω($CuSO_{4}$) − ?
ω(5$H_{2}$O) − ?
Решение:
Mr($CuSO_{4}$ * 5$H_{2}$O) = 64 + 32 + 4 * 16 + 5 * 18 = 250
M ($CuSO_{4}$ * 5$H_{2}$O) = 250
ω(Me) = n * Ar : Mr * 100%, где Me − металл
ω($CuSO_{4}$) = 160 : 250 * 100% = 64%
ω(5$H_{2}$O) = 5 * 18 : 250 * 100% = 36%
Ответ: M = 250; ω($CuSO_{4}$) = 64%; ω(5$H_{2}$O) = 36%

ГДЗ ответы к учебнику химия 8 класс, Габриелян, Остроумов, Сладков - Ответы к §22 ГДЗ к учебнику химия 8 класс Габриелян, Остроумов

§22. Растворы. Массовая доля растворенного вещества

Лабораторный опыт 16

Вопрос (стр.93)

Проверьте свои знания

Примените свои знания

Используйте дополнительную информацию

Практическая работа 6

Вопрос в начале работы

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Вариант 4

Домашний эксперимент

Вопрос в начале эксперимента

Отчет о проделанной работе