Решение задач, связанных с растворами
Теоретический материал смотри на страницах:
Пример 1. Расчитать массовую долю 50 г хлорида бария в растворе массой 100 г.
Решение задачи:
ω(BaCl2)=m(BaCl2)/m(раствора)=50/100=0,5=50%
Пример 2. 10 г сахара растворили в 190 г кипятка. Определить массовую долю сахара в чае.
Решение задачи:
- определяем общую массу раствора:
m = 190+10=200 г - вычисляем массовую долю сахара:
ω = 10/200 = 0,05 = 5%
Пример 3. Сколько потребуется поваренной соли, чтобы приготовить 100 г раствора с содержанием хлорида натрия в массовых долях = 10%.
Решение задачи:
- 100 г раствора соответствует 1 массовой доле;
- x г хлорида натрия соответствует 0,1 массовой доле;
- решаем пропорцию:
x=100·0,1=10 г.
Пример 4. Какой объем воды и хлороводорода потребуется при н.у. для приготовления 1 литра раствора HCl с плотностью 1,1 г/см3 с содержанием хлороводорода в массовых долях 10%.
Решение задачи:
- определяем массу 1 литра раствора, который необходимо приготовить:
m=ρV=1,1·1000=1100 г - находим массу хлороводорода, который содержится в 1100 г р-ра с массовой долей 0,1:
1 м.д.-1100 г 0,1 м.д.-x x=110 г HCl
- определяем объем, который будет занимать при н.у. 110 г HCl:
Mr(HCl)=1+35,5=36,5
M(HCl)=36,5 г/моль - составляем и решаем еще одну пропорцию:
36,5 г - 22,4 л (1 моль) 110 г - x л x=67,5 л HCl
- определяем кол-во воды, необходимой для приготовления р-ра:
m(H2O)=1100-110=990 мл
Пример 5. Какая масса растворенного вещества и воды потребуется для приготовления 10%-раствора массой 500 г.
Решение задачи:
mраствора=mр.в.+mводы ω=mр.в./mраствора mр.в.=ω·mраствора mр.в.=0,1·500=50 г mводы=mраствора-mр.в.=500-50=450 г
Пример 6. Сколько нужно взять воды и кристаллогидрата сульфата натрия (Na2SO4·10H2O) для получения раствора 142 г с массовой долей 10%?
Решение задачи:
- Определяем массу Na2SO4, необходимую для приготовления 142 г р-ра (формулу см. выше):
m=142·0,1=14,2 г
- Определяем массу кристаллогидрата, необходимую для приготовления р-ра:
M(Na2SO4·10H2O) = 322 г/моль M(Na2SO4) = 142 г/моль пропорция: 322 г Na2SO4·10H2O содержит 142 г Na2SO4 x г содержит 14,2 г Na2SO4 x = 32,2 г
- Определяем необходимую массу воды:
m(H2O) = 142-32,2 = 109,8 г
Пример 7. При выпаривании 100 г 10%-р-ра сульфата лития получился раствор массой 20 г - определить его концентрацию.
Решение задачи:
- определяем массу сульфата лития в исходном растворе:
m=100·0,1=10 г
- поскольку масса сульфата лития в растворе не изменялась, можно определить процентную концентрацию полученного раствора:
m2(Li2SO4)=m(Li2SO4)/mраствора = 10/20 = 0,5 = 50%
Пример 8. К 500 г 20%-го раствора глюкозы прилили 100 мл воды. Определить массовую долю глюкозы в полученном растворе.
Решение задачи:
- определяем начальную массу глюкозы:
m=500·0,2=100 г
- определяем массу раствора после разбавления:
m(H2O)=V·ρ = 100·1 = 100 г m2(раствора) = 500+100 = 600 г
- определяем массовую долю глюкозы:
ω = m(гл)/m(р-ра) = 100/600 = 0,1667 = 16,67%
Пример 9. Определить молярную концентрацию раствора объемом 100 мл, который содержит 10 г NaOH.
Решение задачи:
- определяем кол-во моль в 10 г NaOH:
n(NaOH)=m(NaOH)/M(NaOH) n=10/40=0,25 моль
- определяем молярную концентрацию раствора:
C=n/V C=0,25/0,1=25 моль/л
Пример 10. Сколько хлорида натрия содержится в 100 мл раствора с молярной концентрацией 1 моль/л.
Решение задачи:
- определяем число молей хлорида натрия:
C=n/V; n=C·V n=1·0,1 = 0,1 моль
- определяем массу хлорида натрия:
m(NaCl)=M(NaCl)·n m(NaCl)=58,5·0,1=5,85 г
Пример 11. Какова молярная концентрация р-ра серной кислоты с массовой долей H2SO4 в этом растворе, равной 10% (плотность р-ра 1,08 г/мл).
Решение задачи:
- рассчитаем массу 1л раствора с целью перехода от массовой доли растворенного вещества к молярной концентрации:
m=V·ρ m=1000·1,08=1080 г
- определяем массу серной кислоты:
ω=m(H2SO4)/m(раствора) m(H2SO4)=1080·0,1=108 г
- определяем кол-во молей, содержащихся в 108 г серной кислоты:
n=m/M M(H2SO4)=98 г/моль n=108/98=1,102 моль
- определяем молярную концентрацию раствора серной кислоты:
C=n/V C=1,102/1=1,102 моль/л
