Как найти массу которую нужно растворить

ЭКЗАМЕНЫ НЕ ЗА ГОРАМИ
Подготовка к ЕГЭ по химии

Выполнение заданий высокого уровня сложности

Задачи с расчетами по уравнениям
реакций,
происходящих в растворах

При обучении школьников способам решения задач
очень большое значение придаю применению
алгоритмов. Я считаю, что вначале нужно уверенно
овладеть небольшим числом стандартных приемов,
получить представление о возможных типах задач.
Это позволит ученику выйти на творческий уровень
в своем дальнейшем химическом образовании и
самообразовании.

Одно из заданий высокого уровня сложности (оно
входит в третью часть экзаменационной
работы – задание С4) проверяет умение
производить расчеты по уравнениям реакций,
происходящих в растворах.

В учебной литературе недостаточно подробно
объясняются особенности решения таких задач.
Поэтому мы с учениками вначале разбираем все
моменты, на которые нужно обратить внимание,
записываем алгоритмы в общем виде, рассматриваем
решение задач каждого типа, затем отрабатываем
умения на самостоятельном решении целого ряда
подобных задач.

Прежде всего ученик должен усвоить понятие о
массовой доле растворенного вещества, или, иначе,
процентной концентрации раствора. Эта величина
показывает отношение массы растворенного
вещества к массе раствора:

р.в-во
= mр.в-во / mр-р.

Производные формулы:

mр.в-во = mр-рр.в-во,

mр-р = mр.в-во / р.в-во.

Если в условии задачи указан объем раствора с
определенной плотностью, то прежде всего находят
массу раствора:

mр-р = Vр-рр-р,

затем – массу растворенного вещества:

mр.в-во = mр-рр.в-во.

Количество вещества находят по массе
растворенного вещества:

= mр.в-во
/ М.

Рассмотрим некоторые типы задач с расчетами по
уравнениям реакций, происходящих в растворах.

Нахождение массовых долей веществ в
растворе после реакции.

При решении таких задач прежде всего нужно
найти количества вещества реагентов. Если задача
на избыток и недостаток, то количества вещества
продуктов реакции находят по веществу, которое
дано в недостатке.

Один из важных моментов – это нахождение
массы раствора после реакции
(массы
полученного раствора, mр-р получ). Если
какое-либо вещество взаимодействует с веществом,
находящимся в растворе, то складывают массу
вещества и массу раствора; в случае, когда оба
реагирующих вещества даны в виде растворов,
складывают массы двух растворов. Если в
результате реакции образуется осадок или газ, то
из полученной суммы вычитают массу вещества,
ушедшего из раствора в виде осадка или газа:

mр-р получ = mв-во + mр-р –
mосадок (газ),

mр-р получ = mр-р1 + m
р-р2
 – mосадок (газ).

При решении задач на избыток и недостаток нужно
помнить о том, что в растворе после реакции будет
находиться в растворенном виде не только продукт
реакции, но и вещество, которое было дано в
избытке.

Чтобы найти количество вещества, которое не
прореагировало – избытка, нужно от исходного
количества вещества отнять количество
прореагировавшего вещества:

изб
= исх – прор.

Затем найти его массу и массовую долю в
растворе, полученном после реакции.

Задача 1. 4,8 г магния растворили в 200 мл
12%-го раствора серной кислоты (
= 1,05 г/мл). Найти массовую долю
соли в полученном растворе.

Дано:

m(Mg) = 4,8 г,

Vр-р(H2SO4) = 200 мл,

р-р(H2SO4)
= 1,05 г/мл,

р.в-во(H2SO4)
= 12 %.

Найти: р.в-во(MgSO4 ).

Р е ш е н и е

(Мg) = m / M
= 4,8 (г) / 24 (г/моль) = 0,2 моль.

mр-р(H2SO4) = Vр-р = 200 (мл)•1,05 (г/мл) = 210
г.

mр.в-во(H2SO4) = mр-рр.в-во = 210•0,12 =
25,2 г.

р.в-во(H2SO4)
= m/M = 25,2 (г) / 98 (г/моль) = 0,26 моль.

В недостатке – Mg. Следовательно:

(MgSO4) = 0,2
моль,

(H2) = 0,2
моль.

mр.в-во(MgSO4) = M• = 120 (г/моль)•0,2 (моль) = 24 г.

m(H2) = M = 2 (г/моль)•0,2 (моль) = 0,4 г.

mр-р получ = mр-р(H2SO4)
+ m(Mg) – m(H2) = 210 (г) + 4,8 (г) – 0,4 (г) =
214,4 г.

р.в-во(MgSO4)
= mр.в-во(MgSO4) / mр-р получ =
24 (г) / 214,4 (г) = 0,112, или 11,2 %.

О т в е т. р.в-во(MgSO4) = 11,2 %.

Задача 2. Смешали 250 г раствора сульфата
железа(III) с концентрацией 8 % и 50 г раствора
гидроксида натрия с концентрацией 30 %. Найти
концентрацию веществ в получившемся растворе.

Дано:

mр-р(Fe2(SO4)3)
= 250 г,

р.в-во(Fe2(SO4)3)
= 8 %,

mр-р(NaOH) = 50 г,

р.в-во(NaOH)
= 30 %.

Найти: р.в-во получ.

Р е ш е н и е

mр.в-во(Fe2(SO4)3) = mр-рр.в-во = 250
(г)•0,08 = 20 г.

(Fe2(SO4)3)
= m/M = 20 (г) / 400 (г/моль) = 0,05 моль.

mр.в-во(NaOH) = mр-рр.в-во = 50 (г)•0,3 = 15 г.

(NaOH) = m/M =
15 (г) / 40 (г/моль) = 0,375 моль.

В недостатке – Fe2(SO4)3.
Следовательно:

(Na2SO4)
= 0,05 (моль)•3 = 0,15 моль.

(Fe(OH)3) = 0,05
(моль)•2 = 0,1 моль.

прор(NaOH) =
0,05 (моль)•6 = 0,3 моль.

изб(NaOH) = исх – прор = 0,375
(моль) – 0,3 (моль) = 0,075 моль.

m(NaOH) = M =
40 (г/моль)•0,075 (моль) = 3 г.

m(Na2SO4) = M = 142 (г/моль)•0,15 (моль) = 21,3 г.

m(Fe(OH)3) = M = 107 (г/моль)•0,1 (моль) = 10,7 г.

m р-р получ = mр-р(Fe2(SO4)3
+ mр-р(NaOH) – m(Fe(OH)3) = 250 (г) + 50
(г) –10,7 (г) = 289,3 г.

р.в-ва(Na2SO4)
= m / mр-р = 21,3 (г) / 289,3 (г) = 0,074, или 7,4 %.

р.в-ва(NaOH)
= m / mр-р = 3 (г) / 289,3 (г) = 0,01, или 1 %.

О т в е т. р.в-во(Na2SO4) = 7,4 %, р.в-во(NaOH) = 1 %.

Задача 3. Карбонат кальция массой 10 г
растворили при нагревании в 150 мл
хлороводородной кислоты (
= 1,04 г/мл) с массовой долей 9 %.
Какова массовая доля хлороводорода в
получившемся растворе?

О т в е т. р.в-во(HCl) = 4,2 %.

Задача 4. 5,6 г железа растворили в 100 мл 10%-го
раствора соляной кислоты (
= 1,05 г/мл). Вычислить массовую долю
хлороводорода в полученном растворе.

О т в е т. р.в-во(HCl) = 2,9 %.

Задача 5. 5,6 г железа растворили в 200 мл
раствора соляной кислоты (
= 1,05 г/мл) с массовой долей 10 %. Найти
массовую долю соли в полученном растворе.

О т в е т. р.в-во(FeCl2) = 5,9 %.

Задача 6. Смешали 110,4 г раствора карбоната
калия с концентрацией 25 % и 111 г раствора
хлорида кальция с концентрацией 20 %. Найти
концентрацию вещества в полученном растворе.

О т в е т. р.в-во(KCl) = 14,8 %.

Задача 7. Смешали 320 г раствора сульфата
меди(II) с концентрацией 5 % и 120 г раствора
гидроксида натрия с концентрацией 10 %. Найти
концентрации веществ в полученном растворе.

О т в е т. р.в-во(Na2SO4) = 3,3 %, р.в-во(NaOH) = 0,9 %.

• Более сложными являются задачи на
нахождение массы (или объема) вещества, которое
нужно добавить к раствору другого вещества для
того, чтобы его концентрация изменилась в
результате произошедшей реакции.

В этом случае алгоритм решения следующий:

1) нужно обозначить за x количество
добавленного вещества – реагента;

2) выразить через х количества
прореагировавшего с реагентом вещества и
полученного в результате реакции газа или
осадка;

3) найти количество растворенного вещества в
исходном растворе и его количество, оставшееся
после реакции (оставш
= 1 – прор);

4) выразить через х массу оставшегося в
растворе вещества;

5) найти массу раствора, полученного после
реакции:

mр-р получ = mреаг + mр-р1 –
mосадок (газ);

mр-р получ = mр-р1 + mр-р2 –
m осадок (газ).

6) все данные подставить в формулу:


р.в-во2
= mоставш / mр-р получ.

7) найти количество вещества реагента, его массу
или объем.

Задача 8. Найти массу карбоната
кальция, которую следует добавить к 600 г раствора
азотной кислоты с массовой долей 31,5 %, чтобы
массовая доля кислоты уменьшилась до 10,5 %.

Дано:

mр-р1(HNO3)
= 600 г,

р.в-во1(HNO3)
= 31,5 %,

р.в-во2 (HNO3)
= 10,5 %.

Найти: m(CaCO3).

Р е ш е н и е

(СаСО3) = х
моль; (HNO3)прор
= 2х моль;

(СО2) = х
моль, m(CO2) = 44x г;

m(CaCO3) = M = 100 (г/моль)•х (моль) = 100х г;

mр.в-во1(HNO3) = mр-р1р.в-во1 = 600
(г)•0,315 = 189 г;

1(HNO3)
= m р.в-во /М = 189 (г) / 63 (г/моль) = 3 моль,

оставш(HNO3)
= 1 – прор = 3 – 2х
моль,

mоставш(HNO3) = М = 63 (г/моль)•(3 – 2х) =
(189 – 126х) г;

mр-р получ = m(CaCO3) + mр-р1(HNO3) –
m(CO2) = 100x + 600 – 44x = 600 + 56x,

р.в-во2(HNO3)
= mоставш(HNO3) / mр-р получ.

0,105 = (189 – 126х) / (600 + 56х),

х = 0,955 моль, (СаСО3)
= 0,955 моль,

m(CaCO3) = M = 100 (г/моль)•0,955 (моль) = 95,5 г.

О т в е т. m(CaCO3) = 95,5 г.

Задача 9. Найти массу кристаллогидрата CaCl2•6H2O,
которую необходимо добавить к 47 мл 25%-го раствора
карбоната натрия (
= 1,08 г/мл), чтобы получить раствор, в
котором массовая доля карбоната натрия
составила бы 10 %.

Дано:

Vр-р1(Na2CO3)
= 47 мл,

р-р1(Na2CO3)
= 1,08 г/мл,

р.в-во1(Na2CO3)
= 25 %,

р.в-во2(Na2CO3)
= 10 %.

Найти: m(CaCl2•6H2O).

Р е ш е н и е

(СaCl2•6H2O)
= x моль, (CaCl2)
= x моль,

прор(Na2CO3)
= х моль, (СаСО3)
= х моль;

m(CaCl2•6H2O) = M = 219 (г/моль)•х (моль) = 219х г;

m(CaCO3) = M = 100x г;

mр-р1(Na2CO3) = Vр-р1р-р1 = 47 (мл)• 1,08
(г/мл) = 50,76 г,

mр.в-во1(Na2CO3) = mр-р1 р.в-во1 = 50,76
(г)•0,25 = 12,69 г,

1(Na2CO3)
= mр.в-во1 / M = 12,69 (г) / 106 (г/моль) = 0,12
моль,

оставш(Na2CO3)
= 1 – прор = 0,12 – х,

mоставш(Na2CO3) = M = 106(0,12 – x) =
12,69 – 106x;

mр-р получ = m(CaCl2•6H2O) + mр-р1(Na2CO3) –
m(CaCO3),

219x + 50,76 – 100x = 50,76 + 119x,

р.в-во2 = mоставш(Na2CO3)
/ mр-р получ,

0,1 = 12,69 – 106х / 50,76 + 119х,

х = 0,0646 моль.

m(CaCl2•6H2O) = М = 219 (г/моль)•0,0646 (моль) = 14,14 г.

О т в е т. m(CaCl2•6H2O) = 14,4 г.

Задача 10. Какой объем 30%-го раствора
аммиака (
= 0,892
г/мл) необходимо добавить к 200 мл 40%-го раствора
соляной кислоты (
= 1,198 г/мл), чтобы массовая доля
кислоты уменьшилась вчетверо?

О т в е т. Vр-р(NH3) = 108,2 мл.

Задача 11. Какой объем углекислого газа
нужно добавить к 100 мл 20%-го раствора гидроксида
натрия (
= 4,1
г/мл), чтобы массовая доля гидроксида натрия
уменьшилась вдвое?

О т в е т. V(CO2) = 10,9 л.

Задача 12. Найти объем раствора соляной
кислоты (
= 1,05
г/мл) с массовой долей 10 %, который нужно
добавить к 350 г раствора гидроксида калия с
массовой долей 10,5 %, чтобы концентрация щелочи
составила 3 %.

О т в е т. Vр-р(HCl) = 135,6 мл.

• Внимание: растворенное вещество –
реагент!

При решении задач на растворы нужно помнить о
том, что при обычных условиях с водой реагируют
следующие вещества:

1) щелочные и щелочно-земельные металлы,
например:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2;

2) оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов,
например:

СаО + Н2О = Са(ОН)2;

3) оксиды неметаллов, например:

SO3 + H2O = H2SO4;

4) многие бинарные соединения – гидриды,
карбиды, нитриды и другие, например:

KН + Н2О = KОН + Н2.

Растворение вещества-реагента в воде.

Растворенным веществом в данном случае будет
продукт взаимодействия вещества-реагента с
водой. Масса раствора будет складываться из
массы реагента и массы воды:

mр-р = mреаг + mH2O.

Если в результате реакции выделился газ, то

mр-р = mреаг + mH2O –
mгаз.

Задача 13. В каком объеме воды нужно
растворить 11,2 л оксида серы(IV), чтобы получить
раствор сернистой кислоты с массовой долей 1 %?

Дано:

V(SO2) = 11,2 л,

р.в-во(H2SO3)
= 1 %.

Найти: V(H2O).

Р е ш е н и е

(SO2) = V / VM
= 11,2 (л) / 22,4 (л/моль) = 0,5 моль, следовательно, (H2SO3) = 0,5
моль.

mр.в-во(H2SO3) = M = 82 (г/моль)•0,5 (моль) =
41 г,

mр-р(H2SO3) = mр.в-во(H2SO3)
/ р.в-во(H2SO3)
= 41 (г) / 0,01 = 4100 г;

m(H2O) = mр-р(H2SO3) –
m(SO2),

m(SO2) = M = 64 (г/моль)•0,5 (моль) = 32 г,

m(H2O) = 4100 (г) – 32 (г) = 4068 г,

V(H2O) = m/ = 4068 (г) / 1 (г/мл) = 4068 мл, или 4 л 68 мл.

О т в е т. V(H2O) = 4068 мл.

Задачи, в которых неизвестна масса
вещества-реагента, необходимого для образования
раствора с определенной концентрацией.

Алгоритм решения следующий:

1) принять количество растворенного реагента за
х моль;

2) согласно уравнению реакции выразить через х
количества продуктов реакции;

3) найти через х массы реагента и продуктов
реакции;

4) найти массу раствора;

5) подставить все данные в формулу для расчета
массовой доли вещества в растворе:

р.в-во(продукт)
= mр.в-во(продукт) / mр-р.

Задача 14. Найти массу гидрида лития,
которую нужно растворить в 100 мл воды, чтобы
получить раствор с массовой долей гидроксида
лития 5 %.

Дано:

V(H2O) = 100 мл,

р.в-во(LiOH)
= 5 %.

Найти: m(LiH).

Р е ш е н и е

Пусть (LiH) = x
моль,

тогда (LiOH) = x
моль, 2) = х
моль.

m(LiH) = M
= 8 (г/моль)•х (моль) = 8х (г),

m(LiOH) = M
= 24 (г/моль)•х (моль) = 24х г,

m(H2) = M = 2 (г/моль)•х = 2х г.

mр-р = m(LiH) + m(H2O) – m(H2),

m(H2O) = V = 100 (мл)•1 (г/мл) = 100 г.

mр-р = 8х + 100 – 2х = 6х + 100.

р.в-во(LiOH)
= mр.в-во(LiOH) / mр-р,

0,05 = 24х / (6х + 100); 0,3х + 5 = 24х,

х = 0,21, (LiH) =
0,21 моль.

m(LiH) = M
= 8 (г/моль)•0,21 (моль) = 1,7 г.

О т в е т. m(LiH) = 1,7 г.

Растворение вещества-реагента в растворе.

В этом случае растворяемое вещество реагирует
с водой, которая присутствует в растворе. Масса
растворенного вещества во втором растворе
складывается из массы вещества в первом растворе
и массы вещества – продукта реакции:

mр.в-во1 = mр-р1р.в-во1,

mр.в-во2 = mр.в-во1 mр.в-во(прод.),

mр-р2 = mр-р1 + mреаг,

или mр-р2 = mр-р1 + mреаг 
mгаз.

р.в-во2
= mр.в-во2 / mр-р2.

Задача 15. К 200 г 10%-го раствора
ортофосфорной кислоты добавили 28,4 г фосфорного
ангидрида. Найти массовую долю кислоты в
получившемся растворе.

Дано:

mр-р1(H3PO4)
= 200 г,

р.в-во13РО4)
= 10 %,

m(P2O5) = 28,4 г.

Найти: р.в-во23РО4).

Р е ш е н и е

(P2O5) =
m / M = 28,4 (г) / 142 (г/моль) = 0,2 моль,

прод3РО4)
= 0,2 (моль)•2 = 0,4 моль.

mпрод3РО4) = М = 98 (г/моль)•0,4 (моль) =
39,2 г,

mр.в-во13РО4) = mр-р1р.в-во1 = 200 (г)
•0,1 = 20 г,

mр.в-во23РО4) = mр.в-во23РО4)
+ mпрод3РО4) = 20 (г) + 39,2 (г) = 59,2
г;

mр-р23РО4) = mр-р13РО4)
+ mреаг2О5) = 200 (г) + 28,4 (г) = 228,4
г.

р.в-во23РО4)
= mр.в-во23РО4) / mр-р23РО4)
= 59,2 (г) / 228,4 (г) = 0,2592, или 25,92 %.

О т в е т: 3РО4) = 25,92 %.

Задача 16. Найти массу фосфорного
ангидрида, которую необходимо добавить к 70 г 10%-го
раствора ортофосфорной кислоты, чтобы получить
40%-й раствор.

Дано:

mр-р13РО4)
= 70 г,

р.в-во13РО4)
= 10 %,

р.в-во23РО4)
= 40 %.

Найти: m(P2O5).

Р е ш е н и е

Пусть 2О5)
= х моль,

тогда 3РО4)
= 2х моль.

mпрод3РО4) = М = 98 (г/моль)•2х
(моль) = 196х г.

mреаг2О5) = М = 142 (г/моль)•х
(моль) = 142х г,

mр.в-во13РО4) = mр-р1р.в-во1 = 70 (г)•
0,1 = 7 г,

mр.в-во23РО4) = mр.в-во13РО4)
+ mпрод3РО4) = 7 + 196х, 000000

mр-р23РО4) = mр-р13РО4)
+ mреаг2О5) = 70 + 142х,

р.в-во23РО4)
= mр.в-во23РО4) / mр-р23РО4),

0,4 = (7 + 196х) / (70 + 142х),

х = 0,15, 2О5)
= 0,15 моль.

m(P2O5) = M = 142 (г/моль)•0,15 (моль) = 21,3 г.

О т в е т. m(P2O5) = 21,3 г.

Задача 17. В 240 мл воды опустили 69 г натрия.
Найти массовую долю продукта в растворе.

О т в е т. прод = 39,2 %.

Задача 18. Найти массовую долю кислоты в
растворе, полученном при растворении 33,6 л
сернистого газа в 320 г 5%-го раствора сернистой
кислоты.

О т в е т. р.в-во223) = 33,4 %.

Задача 19. Какую массу оксида серы(VI) нужно
растворить в 150 мл воды, чтобы получить 60%-й
раствор серной кислоты?

О т в е т. m(SO3) = 144 г.

Задача 20. Найти массу оксида серы(VI),
которую необходимо растворить в 99 г 40%-й серной
кислоты, чтобы получить 80%-й раствор.

О т в е т. m(SO3) = 93 г.

Задача 21. Какую массу оксида фосфора(V)
нужно растворить в 120 г воды, чтобы получить 40%-й
раствор ортофосфорной кислоты?

О т в е т. m(P2O5) = 49 г.

Задача 22. К 180 г 50%-го раствора
ортофосфорной кислоты добавили 42,6 г оксида
фосфора(V). Найти массовую долю кислоты в
полученном растворе.

О т в е т. р.в-во23РО4) = 66,8 %.

Задача 23. В 20 г воды растворили 3,5 г оксида
натрия. Вычислите массовую долю растворенного
вещества.

О т в е т. (NaOH) = 19,2 %.

Задача 24. К 120 г 8%-го раствора гидроксида
натрия добавили 18,6 г оксида натрия. Вычислите
массовую долю гидроксида натрия в
образовавшемся растворе.

О т в е т. р.в-во(NaOH) = 24,2 %.

Задача 25. Найти массу оксида серы(VI),
которую нужно добавить к 2 л 8%-го раствора серной
кислоты (
= 1,06
г/мл), чтобы массовая доля серной кислоты стала
равной 20 %.

О т в е т. m(SO3) = 248,2 г.

Задача 26. Какую массу фосфора необходимо
сжечь в кислороде, чтобы, растворив полученный
оксид в 1000 г раствора ортофосфорной кислоты с
массовой долей 50 %, получить раствор этой
кислоты с массовой долей 75 %?

О т в е т. m(P) = 173,2 г.

Задача 27. Какую массу натрия необходимо
растворить в 120 мл воды для получения раствора
щелочи с массовой долей 18 %?

О т в е т. m(Na) = 13,8 г.

Г.С.ОСНОВСКАЯ,
учитель химии средней школы № 7
(г. Великие Луки, Псковская обл.)

ЗАДАЧИ на Вычисление массы
растворенного вещества

Вычисление массы растворенного вещества, содержащегося в определенной массе раствора с известной массовой долей; вычисление массовой доли вещества в растворе. Элемент ЕГЭ: 4.3.1. Расчёты с использованием понятий «растворимость», «массовая доля вещества в растворе».

Расчёты с использованием понятий «растворимость»,
«массовая доля вещества в растворе»

Раствор — это гомогенная система, состоящая из двух или более веществ, содержание которых можно изменять в определенных пределах без нарушения однородности. Растворы состоят из растворителя (например, воды) и растворенного вещества.

Массовой долей растворенного вещества (ω) называют отношение его массы m(В) к массе раствора m(p).
ω(В) = m(В) : m(p)
Это безразмерная величина, поэтому выражается в долях единицы (изменяется от 0 до 1), но иногда выражается в процентах (тогда изменяется от 0 до 100 %).

Обозначение ω(В) аналогично обозначению ω(р. в-ва) или ω(в-ва);
обозначение m(В) аналогично обозначению m(р. в-ва) или m(в-ва);
обозначение m(р) аналогично обозначению m(р-ра),
где р-ра – сокращение слова «раствора», а р. в-ва и в-ва – сокращения слов «растворенного вещества».

Обратите внимание также на следующие обозначения:
m(в) — масса безводного вещества;
m(р-ля) — масса растворителя.

Соотношения между величинами, характеризующими раствор

Вычисление массы растворенного вещества

Соотношения между величинами, характеризующими раствор

Следует учитывать, что любой способ выражения содержания растворенного вещества в растворе дается в расчете на безводное вещество, даже если для приготовления раствора использован кристаллогидрат. Если для приготовления растворов используют не безводное вещество, а его кристаллогидрат, B • nH20, то масса растворителя (воды) рассчитывается по формуле: m(H20) = m(р) – m(кр.), где m(кр.) — масса кристаллогидрата, в граммах. Следует учитывать, что количество (моль) кристаллогидрата равно количеству (моль) безводного вещества, т.е. m(кр.) : М(кр.) = m(в) : М(в).

Молярная концентрация характеризует количество растворенного вещества, выраженное, в молях, содержащееся в 1 л раствора. Молярная концентрация вычисляется по формуле С = v / V, где С — молярная концентрация (измеряется в моль/л), v — количество вещества, V — объем раствора, измеренный в литрах. Часто размерность молярной концентрации обозначают символом М. Например, раствор с концентрацией 1 М (одномолярный раствор) содержит 1 моль растворенного вещества в 1л раствора, 0,1 М (децимолярный раствор) — 0,1 моль растворенного вещества в 1 л раствора и т. д.

Титр (Т) определяет массу растворенного вещества (в г), содержащуюся в 1 мл раствора: T = m / V.

Растворимость характеризует способность вещества растворяться в том или ином растворителе. Растворимость обозначается символом S, она равна концентрации насыщенного при данной температуре раствора. Чаще всего растворимость измеряют числом граммов вещества, способных раствориться в 100 г растворителя при данной температуре. Важно не путать растворимость с массовой долей вещества в растворе, так как растворимость показывает, сколько граммов растворенного вещества содержится в 100 г растворителя, а массовая доля — сколько граммов растворенного вещества содержится в 100 г раствора. Растворимость веществ зависит от температуры. Растворимость твердых веществ при повышении температуры, как правило, увеличивается, растворимость газов — уменьшается.

Приготовление растворов. Способы приготовления растворов: 1) Разбавление раствора водой; 2) Выпаривание воды из раствора; 3) Сливание двух растворов; 4) Выпадение кристаллов.

Способы приготовления растворов:

Способы приготовления растворов в задачах на Вычисление массы растворенного вещества

РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ с использованием понятий «растворимость»,
«массовая доля вещества в растворе»

Задача № 1.
 Приготовить 400 г водного раствора с массовой долей хлорида натрия в нём 5 %.

Правильный ОТВЕТ: m(NaCl) = 20 г, m(H2O) = 380 г.

Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради

Задача № 2.
 Найти массовую долю растворённого вещества (в %) в растворе, полученном при смешивании 450 г воды и 50 г сахара.

Правильный ОТВЕТ: ω(сах.) = 10%.

Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради

Задача № 3.
Вычислите молярную концентрацию 4%-ного раствора поваренной соли, плотность которого равна 1,027 г/мл.

Правильный ОТВЕТ: C(NaCl) ≈ 0,7 моль/л.

Смотреть РЕШЕНИЯ заданий в тетради

Задача № 4.
Найдите массовую долю гидроксида натрия в растворе, молярная концентрация которого равна 3,08 моль/л, а плотность 1,12 г/мл.

Правильный ОТВЕТ: ω(NaOH) = 11%.

Смотреть РЕШЕНИЯ заданий в тетради

Задача № 5.
При 25 °С растворимость хлорида калия в воде составляет 25 г соли на 100 г воды. Вычислите массовую долю соли в насыщенном растворе и его молярную концентрацию, если плотность насыщенного раствора равна 1,132 г/мл.

Правильный ОТВЕТ: ω(KCl) = 20%, С(KCl) = 3,04 моль/л.

Смотреть РЕШЕНИЯ заданий в тетради

Задача № 6.
Массовая доля соли в растворе, насыщенном при температуре 40 °С, равна 35%. При охлаждении 300 г этого раствора до температуры 10 °С в осадок выпадает 45 г соли. Определите растворимость соли при 10 °С.

Правильный ОТВЕТ: S10°С = 30,77 г.

Смотреть РЕШЕНИЯ заданий в тетради

Задачи с ответами
на Вычисление массы растворенного вещества

Задача № 7.
Масса нитрата калия, которую следует растворить в 150 г раствора с массовой долей этой соли 10% для получения раствора с массовой долей 12%, равна ______. (Записывайте ответ с точностью до десятых.)
Правильный ОТВЕТ: 3,4 г.

Задача № 8.
Плотность 10% -ного раствора хлорида калия составляет 1,063 г/мл. Определите массу (г) хлорида калия, который содержится в 750 мл такого раствора.
Правильный ОТВЕТ: 75,0 г.

Задача № 9.
Рассчитайте массовую долю (%) нитрата натрия в растворе, полученном при смешивании 250 г 10%-ного и 750 г 15%-ного растворов этой соли.
Правильный ОТВЕТ: 13,75 %.

Задача № 10.
Найдите массовую долю гидроксида натрия в растворе, молярная концентрация которого равна 3,08 моль/л, а плотность 1,12 г/мл.
Правильный ОТВЕТ: ω(NaOH) = 11%.

Задача № 11.
В 125 г воды растворили 25 г азотной кислоты. Вычислите титр образовавшегося раствора, если его плотность равна 1,095 г/мл.
Правильный ОТВЕТ: T(HNO3) = 0,182 г/мл.

Задача № 12.
Титр раствора сульфата аммония равен 0,223 г/мл, а его плотность — 1,115 г/мл. Рассчитайте массовую долю сульфата аммония в данном растворе и молярную концентрацию раствора.
Правильный ОТВЕТ:  ω((NH4)2SO4) = 20%,  C((NH4)2SO4) = 1,689 моль/л.


(с) В учебных целях использованы цитаты из пособий: «Химия / Н. Э. Варавва, О. В. Мешкова. — Москва, Эксмо (ЕГЭ. Экспресс-подготовка)» и «Химия : Новый полный справочник для подготовки к ЕГЭ / Е.В. Савинкина. — Москва, Издательство АСТ».

Вы смотрели Справочник по химии «ЗАДАЧИ на Вычисление массы растворенного вещества, содержащегося в определенной массе раствора с известной массовой долей; вычисление массовой доли вещества в растворе». Выберите дальнейшее действие:

  • Перейти к Списку конспектов по химии (по классам)
  • Найти конспект в Кодификаторе ОГЭ по химии
  • Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по химии

Расчеты массы (объема, количества вещества) продукта реакции, если одно из веществ дано в виде раствора с определенной массовой долей растворенного вещества

Для расчета массы (объема, количества вещества) продукта реакции, если данные по одному из веществ представлены в виде раствора с определенной массовой долей этого растворенного вещества, следует воспользоваться нижеследующим алгоритмом:

1) Прежде всего следует найти массу растворенного вещества. Возможны две ситуации:

* В условии даны масса раствора и массовая доля растворенного вещества (концентрация). В этом случае масса растворенного вещества рассчитывается по формуле:

формула расчета массы растворенного вещества, зная массу раствора и его концентрацию

* В условии даны объем раствора вещества, плотность этого раствора и массовая доля растворенного вещества в этом растворе. В таком случае следует воспользоваться формулой для расчета массы раствора:

m(р-ра) = ρ(р-ра) ∙V(р-ра)

После чего следует рассчитать массу растворенного вещества по формуле 1.

2) Рассчитать количество вещества (моль) участника реакции, масса которого стала известна из расчетов выше. Для этого воспользоваться формулой:

n(в-ва) = m(в-ва)/M(в-ва), где М - молярная масса вещества

3) Записать уравнение реакции и убедиться в правильности расставленных коэффициентов.

4) Рассчитать количество моль интересующего участника реакции исходя из известного количества другого участника реакции, зная, что количества веществ любых двух участников реакции A и B относятся друг к другу как коэффициенты перед этими же веществами в уравнении реакции, то есть:

n(A)/n(B) = k(A)/k(B)

Если  в условии требовалось рассчитать количество вещества, то действия на этом заканчиваются. Если же требуется найти его массу или объем, следует переходить к следующему пункту.

5) Зная количество вещества, определенное в п.4, мы можем рассчитать его массу по формуле:

Расчет количества продукта по данным раствора другого вещества

Также, если вещество является газообразным и речь идет о нормальных условиях (н.у.), его объем может быть рассчитан по формуле:

V(газа) = Vm ∙ n(газа) = n(газа) ∙ 22,4 л/моль

Рассмотрим пару примеров расчетных задач по этой теме.

Пример 1

Рассчитайте массу осадка, который образуется при добавлении к 147 г 20%-ного раствора серной кислоты избытка раствора нитрата бария.

Решение:

1) Рассчитаем массу чистой серной кислоты:

m(H2SO4) = w(H2SO4) ∙ m(р-ра H2SO4)/100% = 147 г ∙ 20% /100%  = 29,4 г

2) Рассчитаем количество вещества (моль) серной кислоты:

n(H2SO4) = m(H2SO4) / M(H2SO4) = 29,4 г/98 г/моль =  0,3 моль.

3) Запишем уравнение взаимодействия серной кислоты с нитратом бария:

H2SO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4↓ + 2HNO3

4) В результате расчетов стало известно количество вещества серной кислоты. Осадок представляет собой сульфат бария. Зная, что:

n(BaSO4)/n(H2SO4) = k(BaSO4)/k(H2SO4), где n — количество вещества, а k — коэффициент в уравнении реакции,

можем записать:

n(BaSO4) = n(H2SO4) ∙ k(H2SO4)/k(BaSO4) = 0,3 моль ∙ 1/1 = 0,3 моль

5) Тогда масса осадка, т.е. сульфата бария, может  быть рассчитана следующим образом:

m(BaSO4) = M(BaSO4) ∙ n(BaSO4) = 233 г/моль ∙ 0,3 моль = 69,9 г

Пример 2

Какой объем газа (н.у.) выделится при растворении необходимого количества сульфида железа (II) в 20%-ном растворе соляной кислоты с плотностью 1,1 г/мл и объемом 83 мл.

Решение:

1) Рассчитаем массу раствора соляной кислоты:

m(р-ра HCl) = V(р-ра HCl) ∙ ρ(р-ра HCl) = 83 мл ∙ 1,1 г/мл = 91,3 г

Далее рассчитаем массу чистого хлороводорода, входящего в состав кислоты:

m(HCl) = m(р-ра HCl) ∙ w(HCl)/100% = 91,3 г ∙ 20%/100% = 18,26 г

2) Рассчитаем количество вещества хлороводорода:

n(HCl) = m(HCl)/M(HCl) = 18,26 г/36,5 г/моль = 0,5 моль;

3) Запишем уравнение реакции сульфида железа (II) с соляной кислотой:

FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S↑

4) Исходя из уравнения реакции следует, что количество прореагировавшей соляной кислоты с количеством выделившегося сероводорода связано соотношением:

n(HCl)/n(H2S) = 2/1, где 2 и 1 — коэффициенты перед HCl и и H2S соответственно

Следовательно:

n(H2S) = n(HCl)/2 = 0,5/2 = 0,25 моль

5) Объем любого газа, находящегося при нормальных условиях, можно рассчитать по формуле V(газа) = Vm ∙ n(газа), тогда:

V(H2S) = Vm ∙ n(H2S) = 22,4 л/моль ∙ 0,25 моль = 5,6 л

Автор: С.И. Широкопояс https://scienceforyou.ru/

Задачи на растворы.

Задача №1.Смешали 200 г воды и 50 г гидроксида натрия. Определить массовую долю вещества в растворе.

Задача №2.Определить массу соли и объем дистиллированной воды, необходимых для получения 230г 12% поваренной раствора.

Задача №3. 180г 15%-ного раствора хлорида бария выпарили до массы раствора 145г. Какова стала процентная концентрация раствора?

Задача №4. Смешали 250г 30% и 150г 20% растворов серной кислоты. Выразите содержание вещества в процентах в приготовленном растворе.

Задача №5. Определите массу и концентрацию раствора, который нужно добавить к 13г 8% раствора, чтобы получить 40г 14% раствора.

Задача №6. Определить массу 10% раствора карбоната натрия, который нужно добавить к 1020г 2%-ного раствора, чтобы получить 3%-ный раствор.

Задача №7. Определить массу 7%-ного раствора соли, в котором необходимо растворить ещё 20г этой соли, чтобы получить 12 %-ный раствор.

Самостоятельная работа.

Задача 1. Рассчитайте массы 10 и 50%-ных растворов гидроксида калия, необходимых для приготовления 400г 25%-ного раствора.

Задача 2. Определить массу 20%-ного раствора соли, который нужно добавить к 40г 10%-ного раствора той же соли, чтобы получить 17%-ный раствор.

Рассмотрим несколько способов решения задач на приготовление растворов.

Раствор состоит из двух частей: растворенного вещества и растворителя.

Чаще всего растворителем является вода. Массовая доля растворённого вещества зависит от содержания вещества в растворе и может быть выражена в процентах или долях.

; W%любого чистого вещества равна 100%. W% воды равна нулю, то есть, вещества в чистой воде нет. При этом сумма веществ в исходных растворах равна содержанию вещества в конечном растворе.

Первый способ последовательный.

Решается с оформлением данных и использованием формул.

1) ; 2) ; 3)

Если дается объем раствора, его надо пересчитать на массу. m(р-ра)= V×ρ.

Если надо рассчитать объем раствора, сначала рассчитывается масса, а затем объем.

Если не известна масса раствора, и масса вещества, но известна массовая доля, (например она = 20%),

тогда масса раствора выражается через X; m(р-ра) = X;====m(в-ва) = m(р-ра) × W в данном случае m (в-ва) = X× 0,2

Второй способ алгебраический.

Исходим из того, что массы веществ исходных растворов равны массе вещества конечного раствора. При этом масса вещества рассматривается как произведение массы раствора и массовой доли вещества в растворе. (W, удобнее выразить от единицы в долях).

m(р-ра)1×w+ m( р-ра)2×w =m(р-ра)3 ×w

Третий способ диагональный или метод креста.

В данном случае массовые доли располагаются следующим образом: слева сверху самая большая из приведённых в условии, под ней самая маленькая, в центре средняя, по диагонали вычитаем от большей массовой доли меньшую, записываем результат. Параллельно массовым долям на расстоянии от диагонали указываем соответствующие массы растворов.

НАПРИМЕР: в правой части диагонали получились три % отношения, мы выбираем наиболее удобное, так как при расчете любого отношения получим одинаковый результат. W берется в процентах.

100%

10

m(р-ра)100%

20%

+

10%

80

m(р-ра) 10%

90

m(ра-ра) 20%

Примеры решения задач

а) На приготовление растворов

Задача №1.Смешали 200 г воды и 50 г гидроксида натрия. Определить массовую долю вещества в растворе.

1 способ

Дано:

Решение

m(H2O)= 200г

m(NaOH)= 50г

т(р-ра) =m(в-ва) +m(H2O)

m(р-ра) = 50+ 200 = 250

w% =?

Ответ:ω=20%

2 способ РЕШЕНИЕ

1

0

Х

+

=

50 × 1+200×0=250×Х; 50=250Х; Х= 0,2 или 20%

Дано:

m(H2O)200г————0%

Предполагаем значение Х

m(в-ва)50г ————-100%

m(р-ра)250г————x%

3 способ РЕШЕНИЕ

100%

Х

___50г

Х%

+

Ответ: ω=20%

0%

100-Х

___200

100

250

Задача №2.Определить массу соли и объем дистиллированной воды, необходимых для получения 230г 12% поваренной раствора.

1 способ

Дано:

Решение

m(р-ра)=230г

W% =12%

V= m×ρ; ρ(H2O)=1г⁄л отсюда m(H2O)=V(H2O

m(H2O)= m(р-ра) – m(H2O); m(H2O) =230 – 27,6 =202,4г

V(H2O) =m(H2O) Ответ. m(в-ва)=27,6г, V(H2O)=202,4мл

m(в-ва)-?, V(H2O)-?

Ответ: m(в-ва)=27,6г; V(H2O)= 202,4мл

2 способ. РЕШЕНИЕ

1

0

0,12

+

=

В-ВО

ВОДА

Р-Р

x×1+(230-x)×0=230×0,12; x=27,6; m(H2O)= 230-27,6=202,4г

3 способ

Дано:

m(р-ра)230г____________12%

m(в-ва)x________________100%

m(H2O)230-x____________ 0%

РЕШЕНИЕ

100%

12

___Хг

12%

+

Ответ: m(в-ва)=27,6г; V(H2O)= 202,4мл

0%

88

___230-Х

100

230

б) На смешивание растворов

Задача №1. Смешали 250г 30% и 150г 20% растворов серной кислоты. Выразите содержание вещества в процентах в приготовленном растворе.

2 Способ РЕШЕНИЕ

0,3

0,2

Х

+

=

Р-Р

Р-Р

Р-Р

250×0,3 +150×0,2 = 400×x;

75+30 = 400x; x=0,26 или 26%

Ответ. W% = 26%

3 Способ

Дано:

Предполагаем значение Х

30×20

m(р-ра №1)250г ———30%

m(р-ра №2)150г———-20%

m(р-ра №3)400г———-x%

РЕШЕНИЕ

30%

Х-20

______250г

Ответ. W% = 26%

Х%

+

20%

30-Х

______150

10

400

Задача №2. Определите массу и концентрацию раствора, который нужно добавить к 13г 8% раствора, чтобы получить 40г 14% раствора.

2 способ РЕШЕНИЕ

0,08

х

0,14

+

=

Р-Р

Р-Р

Р-Р

13×0,08 + 27x =40×0,14; 1,04 + 27x = 5,6; 27x =5,6 – 1,04; 27x =4,56; ×= 0,169 или16,9%

Ответ. W% = 16,9%

3Спосб

Дано:

m(р-ра1)13г———8%

Предполагаем значение Х

148

m(р-ра2)40-13——x%

m(р-ра3)40г——-14%

РЕШЕНИЕ

Х%

6

____27г

(× — 8)×27 =6×40; 27x -216 =240;

27x =240-216; 27x =456; x =16,9%

Ответ: W% = 16,9%

14%

+

8%

Х-14

_____13г

Х-8

40г

в) На упаривание

Задача №1. 180г 15%-ного раствора хлорида бария выпарили до массы раствора 145г. Какова стала процентная концентрация раствора?

2Способ РЕШЕНИЕ

0,15

0

Х

=

Р-Р

вода

Р-Р

180×0,15 – (35×0) =145×x; 27 =145x; x= 0,186 или 18,6%; Ответ. W% = 18,6%

3 способ

Дано:

m(р-ра1)180г—-15%

Предполагаем значение Х

15 0

m(воды)180-145г—0%

m(р-ра3)145г——-x

РЕШЕНИЕ

Х%

15

______145г

Ответ: ω=18,6%

15%

+

0%

Х-15

______35

Х

180

г) Действия с одним известным раствором

Задача №1. Определить массу 10% раствора карбоната натрия, который нужно добавить к 1020г 2%-ного раствора, чтобы получить 3%-ный раствор.

1Способ

Дано:

Решение

m(р-ра) = 1020г

W%(1) =2%

W%(2) =10%

W%(3) =3%

1.рассчитаем массу вещества в 2-х%-ном растворе

m(в-ва) =1020×0,02 = 20,4г

2.выразим массу 10%-ного раствора через х

m10%-ного р-ра =х тогда m(в-ва) =Х× 0,1

3.выразим массу 3-х%-ного раствора

m 3-х%-ного =1020 + Х

m(в-ва) =(1020+Х) × 0,03

∑m(в-в) исходных растворов = m(в-ва) конечного раствора

20,4 + 0,1Х = (1020+Х)× 0,03; 20,4 +0,1Х = 30,6 +0,03Х; 0,1Х – 0,03Х =30,6- 20,4;

0,07Х =10,2; Х = 145,7(10%)

m 3%-ного р-ра = 1020+145,7 = 1165,7г

Ответ. m 10% = 145,7г

m 10%-?

2Способ РЕШЕНИЕ.

0,02

0,1

0,03

+

=

Р-Р

Р-Р

Р-Р

1020×0,02 +Х×0,1 =(1020 +Х)×0,03

20,4 + 0,1Х =30,6 + 0,03Х; 0,1Х – 0,03Х =10,2; Х = 145,7г.

3Способ

Дано:

m(р-ра1)1020г ———-2%

Предполагаем значение Х

m (р-ра2)Хг ————-10%

m(р-ра3)1020+Х———3%

РЕШЕНИЕ

10%

1

____Хг

3%

+

Ответ:145г

2%

7

_____1020г

8

1020+Х

Задача №2. Определить массу 7%-ного раствора соли, в котором необходимо растворить ещё 20г этой соли, чтобы получить 12 %-ный раствор.

1 Способ

Дано:

Решение

m(в-ва)=20г

W%=7%

W%=12%

m 7%=Х тогда m(в-ва)=Х×0,07

m 12% =Х+ 20 тогда m(в-ва) =(Х+ 20) ×0,12

∑m(в-в) исходных растворов = m(в-ва) конечного раствора

20 + 0,07Х=(Х+20)×0,12

17,6 =0,05Х; Х =352г

m7%- ?

Ответ:m 7% = 352г

2 Способ РЕШЕНИЕ.

1

0,07

0,12

+

=

В-во

Р-Р

Р-Р

20 + 0,07Х = (20+Х)× 0,12; Х = 352г

3 Способ

Дано:

m(в-ва)20г——100%

m(р-ра)Хг——— 7%

m(р-ра)20+Х——12%

РЕШЕНИЕ

100%

5

______20г

12%

+

Ответ:352г

7%

88

_____Х

93

20+Х

Задача №3. Определить массу 20%-ного раствора соли, который нужно добавить к 40г 10%-ного раствора той же соли, чтобы получить 17%-ный раствор.

1Способ

Дано:

Решение

m(р-ра) = 40г

W%= 10%

W% = 20%

W% =17%

m(в-ва) = 40× 0,1 =4г

m(20%) =Х тогда m(в-ва) =Х×0,2

m(17%)= 40 +Х тогда m(в-ва) =(40 + Х) × 0,17

∑m(в-в) исходного раствора = m(в-в) нового раствора

4 + 0,2Х =(40+Х)× 0,17

4+ 0,2Х =6,8 + 0,17Х; 0,2Х – 0,17Х =6,8 – 4; 0,03Х = 2,8; Х =93,3г

m(20%) = ?

Ответ: m 20% = 93,3г

2Способ РЕШЕНИЕ.

0,1

0,2

0,17

+

=

Р-Р

Р-Р

Р-Р

40× 0,1 + 0,2Х = (40 +Х) × 0,17; 4 +0,2Х = 6,8 + 0,17Х; 0,03Х =2,8; Х =93,3г

3Способ Дано:

m(р-ра)40г——10%

m(р-ра)Х ——-20%

m(р-ра)40+Х—17%

РЕШЕНИЕ

20%

7

______Хг

Ответ:93,3г

17%

+

10%

3

_____40

10

40+Х

Задача №4. Рассчитайте массы 10 и 50%-ных растворов гидроксида калия, необходимых для приготовления 400г 25%-ного раствора.

1Способ РЕШЕНИЕ.

Дано:

Решение

m(р-ра)=400г

W% =25%

W% =10%

W% =50%

m(в-ва) = 400 ×0,25 =100г

m(р-ра 10%) = Х тогда m(в-ва) =0,1Х

m(р-ра50%) =400-Х тогда m(в-ва) =(400-Х)× 0,5 = 200 – 0,5Х

∑веществ исходных растворов =массе вещества в новом растворе.

0,1Х+ 200 – 0,5Х = 100

100 = 0,4Х; Х = 250г(это 10%)

m(20%) =400 – 250 =150г

Ответ: m 10% =250г, m 50% = 150г

m(10%)=?

m(50%)=?

2Способ РЕШЕНИЕ.

0,1

0,5

0,25

+

=

Р-Р

Р-Р

Р-Р

0,1Х + (400-Х)× 0,5 = 400 × 0,25; 0,1х + 200 – 0,5х =100; х = 250Г(10%); 400-250=150(50%)

3Способ Дано:

m(р-ра)400г—-25%

m(р-ра)Хг ——10%

m(р-ра)400- Х—50%

РЕШЕНИЕ

50%

15

____400-Х

400 – 250 = 150(50%)

Ответ: m 10% =250г, m 50% = 150г

25%

+

10%

25

____Хг

40

400г

д) Расчёты с использованием кристаллогидратов

Задача №1. К 200г 20%-ного раствора сульфата меди прибавили 50г медного купороса. Определите массовую долю растворённого вещества полученного раствора.

2Способ РЕШЕНИЕ.

0,64

0,2

Х

+

=

Медный купорос

Р-Р

Р-Р

CuSO4 5H2O

Mr(CuSO4 5H2O)= 160+90= 250

W%(CuSO4)=160/250 =0,64

50 × 0,64 + 200×0,2 =250Х; 32+40=250Х; 72=250Х; Х=0,288 или 28,8%

Ответ. W%(CuSO4)=28,8%

3Способ Дано:

m(крист. гид.)50——64%

Предполагаем значение Х

64 Х 20

m(р-ра)200г————20%

m(р-ра)250г————Х%

РЕШЕНИЕ

64%

Х-20

____50г

(Х-20)×250=44×50

250Х-5000=2200

250Х =7200; Х=28,8%

Ответ:ω=28,8%

Х%

+

20%

64-Х

____200

44

250

е) Расчёты с использованием молярной концентрации

Задача №1.Каким объёмом воды нужно разбавить 500мл 0,5М раствор глюкозы, чтобы получить физиологический 0,1М-ый раствор?

Дано:

V(воды)Хл———0М

V(р-ра)0,5л——-0,5М

V(р-ра)0,5+Х——0,1М

РЕШЕНИЕ

0,5М

0,1

____0,5л

0,1М

+

Ответ:V(воды)= 2л

0,4

____Хл

0,5

0,5+Х

Или 0,5М/0М также как 0,1М/0,4М; 0,4 больше 0.1 в 4 раза тогда V(H2O) больше V0,5М раствора тоже в 4 раза отсюда 0,5 × 4 = 2

ж) Не стандартные задачи

Задача №1.Смешали два раствора массой 8кг и 2кг, получили 12%-ный раствор. Потом смешали те же растворы одинаковой массы и получили 15%-ный раствор. Рассчитать концентрации исходных растворов.

Составим математическое выражение. Выразим концентрацию через Х и У

_________________________. ____________________________________.

-6У = -1,2 6Х = 0,6

У =0,2 или 20% Х =0,01 или 10%

Задача №2. В свежих грибах 92% воды, а в сухих 8% воды, сколько сухих грибов можно получить из 23кг свежих?

  1. W% грибов в свежих грибах 100 – 92% = 8%

  2. W% грибов в сухих грибах100 – 8% =92%

0,08

0

0,92

=

Свежие грибы

Вода

Сухие грибы

23×0,08 -0 =(23-Х)×0,92; 1,84 =21,16 -0,92Х; 0,92Х =19,32; Х= 21кг(это вода)

Масса сухих грибов =23 -21 =2кг.

Ответ m сухих грибов=2кг

Задача №3. В каком отношении надо смешать 5% и70%-ные растворы азотной кислоты, чтобы получить 20%-ный раствор?

70%

15г

Надо смешать 5% и70%-ные растворы азотной кислоты 50/15 или 5/3 тогда получим 20% раствор.

Ответ. 5: 3

20%

5%

50г

з) Расчёты, связанные с растворимостью и кристаллизацией Задача

Задача №1.Массовая доля хлорида меди (2) в насыщенном при t=20грС растворе этой соли равна 42,7%. Определите коэффициент растворимости хлорида меди(2), при данной t.

Коэффициент растворимости – это растворимость вещества в 100граммах воды, при данной t. Чтобы его рассчитать, надо определить содержание соли и воды в 42,7%-ном растворе.

1.Рассчитаем содержание воды и вещества в растворе.

100 -42,7 =57,3г(воды)

2.Рассчитаем, сколько соли растворяется в 100г воды.

Ответ. коэффициент растворимости=74,5г

Задача №2. Насыщенный при 60°C раствор соли в количестве 20кг был охлаждён снегом, какое количество соли выпало в осадок, если при 60°C растворимость соли составляет110г, а при 0°C -13,1г. Рассчитайте выход продукта в процентах.

60°C к.р.——110г

0°C к.р.——-13,1г

m(р-ра)20кг=20000г ——-

1.Приготовим стандартный раствор

100+110=210

2.Рассчитаем массу вещества в 20000г р-ра

3.Ррассчитаем массу воды

20000 -10476,2 = 9523,8г

———↓ ?

4.Рассчитаем массу вещества растворённого в 9523,8г воды при 0°C.

5.Рассчитаем массу осадка

10476,2 – 1247,6 =9228,6г

6.Выразим массу ↓ в %-тах

Ответ. η = 88,1%

Задача №3. При перекристаллизации соли, растворимость которой при 100°C =48,6г, а при 20°C=16,45г, было получено при охлаждении в интервале указанных температур 0,5кг вещества. Сколько было взято соли и воды для перекристаллизации?

100°C К. Р.——-48,6Г

20°C к.р. ————16,45г

m(в-ва)—?, m(воды)—-? ————

2.Рассчитаем массу вещества

3.Расчитаем массу воды

———m↓ 500г

1.Рассчитаеммассу стандартного осадка.

m ↓= 48,6 -16,45 =32,15г.

Ответ m(в-ва)= 755,73г, m(воды)= 1555г.

Задача №4. Растворимость хлората калия при 70°C =30,2г, а при 30°C =10,1г в 100г воды. Сколько граммов вещества выделится из 70г насыщенного при 70°C раствора, если его охладить до 30°C?

70°C к.р.———30,2г

30°C к.р. ————10,1г

m(р-ра)= 70г —————

1.Рассчитаем массу стандартного раствора

100+30,2=132,2г

2.Рассчитаем массу вещества в 70г раствора

3.Рассчитаем массу воды

70- 16,24 = 53,76г

———↓ -?

4.Рассчитаем массу вещества для 53,76г воды при 30°C

5.Рассчитаем массу осадка

16,24 – 5,43 = 10,81г

Или можно массу осадка рассчитать через воду

m↓ = 30,2- 10,1 =20,1

Ответ m(в-ва)= 10,8г

Задача №5. При н.у. в воде массой 100г растворяется хлороводород объёмом 50,5л. При t= 50°C и нормальном давлении коэффициент растворимости хлороводорода равен 59,6г. Насыщенный при t = 0°C раствор соляной кислоты массой 40г нагрет до t=50°C. Определите массу полученного раствора.

50°C к.р. ——-59,6г

0°Cг к.р.———-50,5л

m(р-ра)—-?

5.Рассчитаем массу вещества растворившегося в 22г воды

6.Ррассчитаем массу раствора

22 + 13,1 = 35,1г

———— m(р-ра)=40г

1.Переведем объём в массу

М(НСI)=36,5г/моль

2.Рассчитаем массу стандартного раствора

100+82,3=182,3г

3.Рассчитаем массу воды в 40г раствора

4.Рассчитаем массу вещества

40 – 22 = 18г

Ответ m(р-ра)= 35,1г

Или можно через стандартные массы растворов

1.Рассчитаем стандартные массы растворов

50°C; 100+59,6=159,6г

0°C; 100+82,3=182,3

Алгоритм нахождения массы растворенного вещества и массы воды, необходимые для приготовления раствора.

Задача.

Вычислить
массу соли и воды, необходимые для
приготовления 40 г раствора NаСl
с массовой долей 5%.

1.
Запишите условие задачи с помощью
общепринятых обозначений

Дано:

m р-ра
= 40г

ω = 5%

m (NаСl)
— ?

m (Н2О)
— ?

Решение:

1. Рассчитайте
массу растворенного вещества по формуле:

m в-ва=
ω
m р-ра/100%

m
(NаСl)
= 5% · 40г/100% = 2г

2. Найдите массу
воды по разности между массой раствора
и массой растворенного вещества:

m р-ля
= m р-ра
– m в-ва

m
2О)
= 40г – 2г = 38 г.

3.
Запишите
ответ.

Ответ: для
приготовления раствора необходимо
взять 2г соли и 38г воды.

Алгоритм нахождения массовой доли растворенного вещества при разбавлении (упаривании) раствора

Задача

К
15% раствору, масса которого 80г, добавили
30г воды. Какой стала массовая доля
растворённого вещества в полученном
растворе?

1. Запишите условие
задачи с помощью общепринятых обозначений.

Дано:

ω1
= 15%

mр-ра1=80г

m(Н2О)
= 30г

ω2-?

Решение:

1. В результате
разбавления (упаривания) раствора масса
раствора увеличилась (уменьшилась), а
вещества в нём осталось столько же.

Рассчитайте массу
растворённого вещества, преобразуя
формулу:

ω = m в-ва
/m р-ра
∙ 100%

m в-ва
= ω1·
mр-ра1
/100%

m
в-ва
= 15% · 80г = 12г

2. При разбавлении
раствора общая масса его увеличивается
(при упаривании — уменьшается).

Найдите массу
вновь полученного раствора:

m
р-ра2
= m
р-ра1 +
m(H2O)

m р-ра2
= 80г + 30г=110г

3. Рассчитайте
массовую долю растворённого вещества
в новом растворе:

ω2
= m в-ва /
m р-ра2
∙ 100%

ω2
= 12г/ 110г· 100% = 10,9%

4. Запишите ответ

Ответ:
массовая доля растворенного вещества
в растворе при разбавлении равна 10,9%

Алгоритм решения задач по «правилу креста»

Для получения
раствора с заданной массовой долей (%)
растворенного вещества путем смешивания
двух растворов с известной массовой
долей растворенного вещества пользуются
диагональной схемой («правило креста»).

Сущность этого
метода состоит в том, что по диагонали
из большей величины массовой доли
растворенного вещества вычитают меньшую.

a с – в

/

с

/

в а – с

где а – большая,
в – меньшая, с – искомая массовая доля
(%) растворенного вещества в растворе

Разности (с-в) и
(а-с) показывают, в каких соотношениях
нужно взять растворы а и в, чтобы получить
раствор с.

Если
для разбавления в качестве исходного
раствора используют чистый растворитель,
например, Н20,
то концентрация его принимается за 0 и
записывается с левой стороны диагональной
схемы.

Задача

Для
обработки рук хирурга, ран, послеоперационного
поля используется йодная настойка с
массовой долей 5%. В каком массовом
соотношении нужно смешать растворы с
массовыми долями йода 2,5% и 30%, чтобы
получить 330 г йодной настойки с массовой
долей йода 5%?

1. Запишите условие
задачи с помощью общепринятых обозначений.

Дано:

ω1
= 30%

ω2
= 2,5%

ω3
= 5%

m3
= 330г

m1
= ?

m2
= ?

Решение:

1. Составьте
«диагональную схему». Для этого
запишите массовые доли исходных растворов
друг под другом, по левую сторону креста,
а в центре заданную массовую долю
раствора.

2,5

/

5

/

30

2.
Вычитают из бóльшей массовой доли
меньшую (30–5=25; 5–2,5=2,5) и находят результаты.

Записывают найденные
результаты с правой стороны диагональной
схемы: при возможности сокращают
полученные числа. В данном случае 25 в
десять раз больше, чем 2,5, то есть вместо
25 записывают 10, вместо 2,5 пишут 1.

30 2,5 (1)

/

5

/

2,5 25 (10)

Числа
(в данном случае 25 и 2,5 или 10 и 1)называют
массовыми числами. Массовые числа
показывают, в каком соотношении необходимо
взять исходные растворы, чтобы получить
раствор с массовой долей йода 5%.

3. Определите массу
30% и 2,5% раствора по формуле:

m
р-ра
= число частей · m3/
сумму массовых частей

m1(30%)
= 1· 330г /1+10 = 30г

m2(2,5%)
= 10 · 330г/ 1+10 = 300г

4. Запишите ответ.

Ответ:
для приготовления 330 г раствора с массовой
долей йода 5% необходимо смешать 300 г
раствора с массовой долей 2,5% и 30 г с
массовой долей 30%.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Понравилась статья? Поделить с друзьями:

Не пропустите также:

  • Как найти товар в ситилинке
  • Как найти одну треть круга
  • Как найти свой отделение пфр по
  • Как найти исходные данные в сводной таблице
  • Как найти утопию в рафт

  • 0 0 голоса
    Рейтинг статьи
    Подписаться
    Уведомить о
    guest

    0 комментариев
    Старые
    Новые Популярные
    Межтекстовые Отзывы
    Посмотреть все комментарии