§22. Растворы. Массовая доля растворенного вещества. Часть II

Задание №1

Рассчитайте, какая масса едкого натра и какой объем воды необходимы для приготовления 240 мл 20%−ного раствора (ρ = 1,05 г/мл).

Ответ:

Дано:
V (р−ра) = 240 мл
ω = 20%
ρ = 1,05 г/мл
Найти:
m (NaOH) − ?
V (воды) − ?
Решение:
m (р−ра) = V (р−ра) * ρ
m (р−ра) = 240 мл * 1,05 г/мл = 252 г
m (NaOH) = m (р−ра) * ω
m (NaOH) = 252 г * 0,2 = 50,4 г
m (воды) = m (р−ра) − m (NaOH)
m (воды) = 252 г − 50,4 г = 201,6 г
V (воды) = m : ρ = 201,6 г : 1 г/мл = 201,6 мл
Ответ: m (NaOH) = 50,4 г; V (воды) = 201,6 мл

Задание №2

Рассчитайте, какой объем аммиака и воды необходим для приготовления 120 мл нашатырного спирта (ρ = 1,01 г/мл) с массовой долей аммиака 10%.

Ответ:

Дано:
V (р−ра) = 120 мл
ρ = 1,01 г/мл
ω= 10%
Найти:
V (аммиака) − ?
V (воды) − ?
Решение:
m (р−ра) = V (р−ра) * ρ
m (р−ра) = 120 мл * 1,01 г/мл = 121,2 г
m (аммиака) = m (р−ра) * ω
m (аммиака) = 121,5 г * 0,1 = 12,12 г
n (аммиака) = m : M = 12,12 г : 17 г/моль = 0,7 моль
V (аммиака) = n * $V_{m}$ = 0,7 моль * 22,4 л/моль = 15,68 л
m (воды) = m (р−ра) − m (аммиака) = 121,2 г − 12,12 г = 109,08г
V (воды) = m : ρ = 109,08 г : 1 г/мл = 109,08 мл
Ответ: V (аммиака) = 15,68 л; V (воды) = 109,08 мл

Задание №3

К 150 мл 25%−ного раствора серной кислоты (ρ = 1,2 г/мл) добавили 30 г кислоты той же концентрации. Рассчитайте массовую долю кислоты в получившемся растворе и количество вещества кислоты в нем.

Ответ:

Дано:
V ($H_{2}SO_{4}$) = 150 мл
ω = 25%
ρ = 1,2 г/мл
m (доб. кислоты) = 30 г
Найти:
$ω_{1}$ − ?
n ($H_{2}SO_{4}$) − ?
Решение:
m (р−ра $H_{2}SO_{4}$) = V * ρ = 150 мл * 1,2 г/мл = 180 г
m (в−ва $H_{2}SO_{4}$) = m (р−ра) * ω
m (в−ва $H_{2}SO_{4}$) = 180 г * 0,25 = 45 г
$ω_{1}$ = (m (в−ва $H_{2}SO_{4}$) + m (доб. кислоты)) : (m (р−ра $H_{2}SO_{4}$) + m (доб. кислоты)) * 100%
$ω_{1}$ = (45 г + 30 г) : (180 г + 30 г) * 100% = 35,7%
n ($H_{2}SO_{4}$) = m : M
m ($H_{2}SO_{4}$) = 45 г + 30 г = 75 г
n ($H_{2}SO_{4}$) = 75 г : 98 г/моль = 0,77 моль
Ответ: $ω_{1}$ = 35,7%; n ($H_{2}SO_{4}$) = 0,77 моль

Задание №4

ИЗ 280 г 15%−ного раствора едкого кали выпарили 50 г воды. Рассчитайте массовую долю и количество вещества щелочи в полученном растворе.

Ответ:

Дано:
m (р−ра KOH) = 280 г
ω = 15%
m (воды) = 50 г
Найти:
$ω_{1}$ − ?
n (KOH) − ?
Решение:
m (в−ва KOH) = m (р−ра) * ω
m (в−ва KOH) = 280 г * 0,15 = 42 г
$ω_{1}$ = (m (в−ва KOH) : (m (р−ра KOH) − m (воды)) * 100%
$ω_{1}$ = (42 г) : (280 г − 50 г) * 100% = 18,3%
n (KOH) = m : M = 42 г : 56 г/моль = 0,75 моль
Ответ: $ω_{1}$ = 18,3%; n (KOH) = 0,75 моль

Задание №5

К 200 мл 30%−ного раствора азотной кислоты (ρ = 1,05 /мл) добавили 300 мл 12%−ного раствора этой кислоты (ρ = 1,02 г/мл). Определите массовую долю и количество вещества в полученном растворе.

Ответ:

Дано:
V ($HNO_{3}$) = 200 мл
ω = 30%
ρ = 1,05 г/мл
$V_{1}(HNO_{3}$) = 300 мл
$ω_{1}$ = 12%
$ρ_{1}$ = 1,02 г/мл
Найти:
$ω_{2}$ − ?
n ($HNO_{3}$) − ?
Решение:
$ω_{2}$ = (m (в−ва) + $m_{1}(в-ва)$) : (m (в−ва) + $m_{1}(в-ва)$) * 100%
m (в−ва) = m (р−ра) * ω
m (р−ра) = V * ρ
m (р−ра) = 200 мл * 1,05 г/мл = 210 г
m (в−ва) = 210 г * 0,12 = 25,2 г
$m_{1}(р-ра)$ = 300 мл * 1,02 г/мл = 306 г
$m_{1}(в-ва)$ = 306 г * 0,12 = 36,72 г
$ω_{2}$ = (25,2 г + 36,72 г) : (210 г + 306 г) * 100% = 12%
n ($HNO_{3}$) m : M
m ($HNO_{3}$) = 25,2 г + 36,72 г = 61,92 г
n ($HNO_{3}$) = 61,92 г : 63 г/моль = 0,98 моль
Ответ: $ω_{2}$ = 12%; n ($HNO_{3}$) = 0,98 моль

Задание №6

Массовая доля металла в основании, формула которого $M(OH)_{3}$, составляет 34,18%. Определите металл.

Ответ:

Дано:
ω (M) = 34,18%
Найти: металл − ?
Решение:
Пусть Mr (M) = x, тогда ω (M) = 1 * x : (x + 16 * 3 + 1 * 3) = x : (x + 51)
0,3418 = x : (x + 51)
x = 0,3418 * (x + 51)
x = 0,3418 * x + 17,4318
0,6582 * x = 17,4318
x = 26,48
Металл − алюминий (Al)
Ответ: Алюминий (Al)