Врублевский А. И. Тренажер по химии
.pdf250 |
§ 19. Растворимость |
7.Растворимость бромида калия при О °С и 45 °С соответ ственно равна 50 г и 80 г на 100 г воды. Найдите: а) массовые доли растворов, насыщенных при указанных температурах; б) какую массу соли можно дополнительно растворить при 45 °С в 2 кг раствора, насыщенного при 0 °С?
8.Через 293 г раствора, содержащего 22 г NaOH, пропус тили С 02 до прекращения реакции. Найдите массу получен ного осадка, если растворимость продукта реакции в услови ях опыта составляет 6,9 г на 100 г воды.
9.Массовая доля сульфата калия в насыщенном при 10 °С водном растворе равна 8,44 %. Какая максимальная масса сульфата калия растворится в 100 г воды при этой темпера туре?
10.Из 12,86 г насыщенного при 15 °С водного раствора ВаС12 путем выпаривания получено 4,11 г кристаллогидрата BaCl^HjO. Какова растворимость ВаС^ при 15 °С (в г на 100 г воды)?
11.Массовая доля СиС12 в насыщенном растворе при 20 °С равна 42,7 %. Найдите растворимость соли (в г на 100 г воды) при этих условиях.
12.В воде массой 100 г при 20 °С растворяется 108,7 г NaOH. Какие массы воды и щелочи нужно взять для приго товления 140 г насыщенного при этой температуре раствора щелочи?
13.В 100 г воды при 0 °С растворяется 127 г МпВг2. Массо вая доля этой соли в насыщенном при 40 °С растворе равна 62,8 %. Насыщенный при 0 °С раствор массой 250 г нагрели до 40 °С. Какую массу соли можно дополнительно раство рить в этом растворе?
14.В результате охлаждения до 20 °С 12,45 г насыщенного при 80 °С раствора нитрата натрия в осадок выпало 0,317 г соли. Определите ее растворимость в г на 1 дм3 воды при 20 °С, если при 80 °С она составляет 149 г соли на 1 дм3 воды.
§ 19. Растворимость |
251 |
15. При 20 °С насыщенный раствор Na2C 03 имеет массо вую долю соли 17,7 %. Определите растворимость Na2C 0 3 (в г на 1 дм3 Н20) при 20 °С.
16.Растворимость хлорида аммония в воде при 15 °С рав на 35 г на 100 г воды. Найдите массовую долю насыщенного раствора хлорида аммония при этой температуре.
17.В 100 г воды при н.у. растворяется 82,3 г хлороводоро да. Какой объем (дм3, н.у.) НС1 нужно взять для приготовле ния насыщенного раствора НС1 при н.у. массой 300 г?
18.В 100 г воды при 30 °С растворяется 40,8 г Na2S04. Ка кую массу воды нужно взять для приготовления насыщенно го при 30 °С раствора Na2S04 из 161 г глауберовой соли?
19.При 90 °С в 100 г Н20 растворяется 60 г соли. При ох лаждении 450 г раствора, насыщенного при 90 °С, до 20 °С из него выкристаллизовалось 68,75 г соли. Какова раствори мость (на 100 г Н20) соли при 20 °С?
20.Рассчитайте объем воды, затраченной на приготовле ние насыщенного при 0 °С раствора газа, выделившегося пос ле обработки 585 г NaCl избытком H2S04. Растворимость газа при 0 °С составляет 82 г в 100 г воды.
21.Какой объем раствора с w(FeS04) = 10 % (р = 1,1 г/см3) надо взять для растворения 55,6 г FeS04-7H20 , чтобы полу чить насыщенный при 20 °С раствор FeS04? Растворимость FeS04 при этих условиях равна 266 г на 1 дм3 воды.
22.* Рассчитайте растворимость (в дм3 на 1 дм3 воды) S 02 в воде, если известно, что в H2S 03 переходит 38,8 % S 02, степень диссоциации H2S 03 по первой ступени 8,6 % (диссоциацией по второй ступени пренебречь), а хими ческое количество ионов Н + в 1 дм 3 раствора равно 0,061 моль (изменением объема при растворении S 02 пре небречь).
23.* Растворимость КВг при 0 °С и 45 °С составляет 50 г и 80 г на 100 г воды соответственно. Вычислите, какой объем
252 |
§19. Растворимость |
(н.у.) хлора прореагирует с раствором, полученным насыще нием бромидом калия при 45 °С такого количества его ра створа, насыщенного при О °С, которое при взаимодействии
сизбытком AgN03 образует 56,4 г осадка (считайте, что хлор реагирует только с солью).
24.Определите массу и состав осадка, выпавшего после смешивания 120 г раствора с ЦВаС12) = 26 % и 150 г раствора
сw(NaNOj) = 50 %, если известно, что в данных условиях растворимость (в г на 1 дм3 воды) NaCl и Ba(N03)2 равна со ответственно 330,0 г и 90,45 г.
25.Определите массу осадка КСЮ3, выпавшего из раство ра, полученного смешиванием 100 г раствора NaC103 (w =
=31,95 %) и 100 г раствора КС1 (и> = 22,35 %), если раствори мость КС103 в условиях опыта равна 73 г на 1 дм3 воды.
26.Оксид углерода (IV) объемом 28 дм3 (н.у.) растворили в
100 см3 раствора с w(NaOH) = 40 % (р = 1,4 г/см3). Определи
те массу выпавшей в осадок кислой соли и массовые доли веществ в оставшемся растворе, если растворимость NaHC03
вэтих условиях равна 10 г на 100 г воды.
27.Какой объем С 02 (н.у.) надо растворить в 100 см3 ра створа с w(NaOH) = 40 % (р = 1,4 г/см3), чтобы из него выпа ло в осадок 84 г NaHC03, если известно, что растворимость NaHC03 в этих условиях равна 10 г на 100 г воды?
28.В 100 см3 раствора с w(NaOH) = 20 % (р = 1,2 г/см3)
пропустили 11,2 дм3 (н.у.) С 02. Определите массу выпавшего осадка NaHC03 и массовые доли веществ в оставшемся ра створе, если растворимость NaHC03 в этих условиях равна 90 г на 1 дм3 воды.
29.Продукты сжигания 7 дм3 бутана (н.у.) в избытке кис лорода растворили в 100 см3 раствора с w(NaOH) = 40 % (р =
=1,4 г/см3). Определите массу осадка и массовые доли ве ществ в оставшемся растворе, если известно, что раствори мость Na2C 03 и NaHC03 в данных условиях равна соответ ственно 22,0 г и 9,5 г на 100 г воды.
§ 19. Растворимость |
253 |
30.Растворимость оксида серы (IV) в 100 г воды при 0 °С равна 22,8 г. После нагревания 200 г насыщенного раствора при 0 °С до 20 °С его масса составила 181,6 г. Определите ра створимость оксида серы (IV) при 20 °С (в г на 100 г воды).
31.В 100 г Н20 при 20 °С растворяется 20,5 г CuS04. Ка кую массу Н20 нужно взять для приготовления насыщенно го при 20 °С раствора из 125 г медного купороса?
32.При н.у. в 100 г воды растворяется 44,8 дм3 (н.у.) газа, молярная масса которого 25 г/моль. Определите массовую долю газа в насыщенном при н.у. растворе.
33.Растворимость CuS04 равна 20,7 г в 100 г воды при 20 °С. Какую массу соли нужно растворить в 100 г раствора с w(CuS04) = 15 % для получения насыщенного раствора?
34.Массовые доли MnS04-5H20 и MnS04 H20 в их смеси равны. Какая максимальная масса этой смеси может раство риться в 8 моль воды, если растворимость безводной соли
MnS04 равна 65 г на 100 г воды?
35. Растворимость S02 при 0 °С равна 79,8 объемов на 1 объем воды, а при 40 °С —18,8 объемов в 1 объеме воды. Как изменится масса (в %) 350 г насыщенного при 0 °С раствора при его нагревании до 40 °С? Испарением воды можно пре небречь, молярный объем газа при 0 °С и 40 °С считайте рав ным 22,4 дм3/моль.
36.Растворимость NH3 равна при 0 °С 1300объемовв 1 объе ме воды, а при 20 °С —710 объемов в 1 объеме воды. Какой объем аммиака может раствориться дополнительно в 150 г на сыщенного при 20 °С раствора при его охлаждении до 0 °С? Молярный объем газа при 0 °С и 20 °С считайте равным
22,4 дм3/моль.
37.Массовая доля К^С^О, в насыщенном при 70 °С ра створе составляет 36,2 %. Найдите массу соли, которая оста нется нерастворенной, если для получения насыщенного при 70 °С раствора были взяты 60 г соли и 80 см3 воды.
254 |
§ 19. Растворимость |
Ответы
1.37,9 г. 2. 102,4 г. 3. 152,6 г соли и 447,4 см3 воды. 4. 187 см3. 5. Нет.
6.204,6 г. 7. а) 33,33 % и 44,44 %; б) 400 г. 8. 27,5 г. 9 .9,22 г. 10. 37,4 г. 11.74,5 г.
12.67,2 г Н20 и 72,8 г NaOH. 13. 46 г. 14. 119,7 г. 15. 215 г/дм3. 16. 25,9 %.
17.83 дм3. 18. 84 г. 19. 35,5 г. 20. 443,5 см3. 21. 155 см3. 22. 41,66 дм3 на 1 дм3 Н20 . 23. 5,376 дм3. 24. 24,33 г Ba(N 03)r 25. 26,11 г. 26. 83,73 г осадка
NaHC03; 7,79 % NaHC03; 14,29 % Na2COr 27. 28 дм3. 28. 24,8 г NaHC03; 7,51 % NaHC03 и 9,04 % Na2C 03. 29. 81,5 г осадка; 7,7 % NaHC03 и 11,23 % Na2C 03. 30.11,5 г. 31.345 г. 32.33,3 %. 33.2,6 г. 34.155 г. 35.49,7 г. 36.57,5 дм3. 37. 14,5 г.
§20. Выпадение солей в осадок при охлаждении растворов
Растворимость веществ зависит от температуры. Если с повышением температуры растворимость вещества увеличи вается, то при охлаждении насыщенного при более высокой температуре раствора часть вещества выпадает в осадок (и наоборот).
Наиболее рациональный способ нахождения массы вы павшего осадка основан на использовании в расчетах массо вых долей насыщенных растворов вещества при двух задан ных температурах.
ПРИМЕР 20-1. Массовая доля соли в ее насыщенных при 80 °С и 10 °С растворах соответственно равна 45 % и 20 %. Какая масса соли выпадет в осадок при охлаждении до 10 °С насыщенного при 80 °С раствора массой 500 г?
Решение
Находим массу соли в ее насыщенном при 80 °С растворе:
т(соли) = т(р-ра 80 °С) -и>(80 °С) = 500-0,45 = 225 (г).
Пусть при охлаждении раствора в осадок выпадет соль массой х г. При этом, очевидно, массовая доля вещества в ра створе при 10 °С будет равна 20 %.
Составляем и решаем уравнение для массовой доли соли в насыщенном при 10 °С растворе:
m(p-pal0°C)
256 |
§ 20. Выпадение солей в осадок при охлаждении растворов |
|
|
0,2 = |
; |
500- л х = 156,3 г.
Ответ: т(соли) = 156,3 г.
1.Какая масса бертолетовой соли выделится при охлаж дении 700 г ее насыщенного раствора при понижении тем пературы от 80 °С до 20 °С, если растворимость соответствен но равна 40 г и 5 г соли на 100 г воды?
2.Насыщенный при 80° раствор KI массой 125 г охладили до 20 °С, выпавший осадок отфильтровали. Какой объем хлора нужен для полного выделения иода из оставшегося в фильт рате KI, если массовая доля насыщенного раствора при 80 °С
и20 °С соответственно равна 0,68 и 0,60?
3.Через раствор карбоната натрия, содержащий 1000 см3 воды и 132,5 г соли, пропустили избыток углекислого газа. Какая масса соли выпадет в осадок после окончания реак ции, если ее растворимость в этих условиях равна 8 г на 100 г воды?
4.Растворимость бромида калия при 20 °С и 80 °С соот ветственно равна 65 г и 95 г на 100 г воды. Найдите массу насы щенного раствора при 80 °С, охлаждая который до 20 °С, мож но выделить 150 г соли. Какие массы воды и соли надо взять для приготовления такого раствора?
5.Какая масса хлорида аммония выделится из насыщен ного при 100 °С и охлажденного до 0 °С раствора, содержа щего 50 см3 воды? Растворимость соли при 100 °С и 0 °С со ответственно равна 77 г и 37 г на 100 г воды.
6.Массовая доля соли в ее насыщенном растворе при 20 °С равна 20 %. Найдите массу выпавшей в осадок соли при ох лаждении до 20 °С раствора массой 250 г с массовой долей соли 30 %.
§ 20. Выпадение солей в осадок при охлаждении растворов |
257 |
7.Массовая доля соли в насыщенных при 18 °С и 78 °С растворах соответственно равна 10 % и 40 %. Какая масса соли выделится из 300 г насыщенного при 78° раствора при его охлаждении до 18 °С?
8.К 40,3 см3 раствора H N 03 (w = 37,8 %; р = 1,24 г/см3)
прибавлен раствор КОН (w = 33,6 %) до полной нейтрализа ции. Какая масса соли выпадет в осадок при охлаждении ра створа до 0 °С, если массовая доля насыщенного при 0 °С ра створа равна 11,6 %?
9.Раствор соли, насыщенный при 80 °С, имеет массу 310 г, причем воды в нем содержится на 90 г больше, чем соли. Ка кая масса этой соли выделится из данного раствора при его охлаждении до 0 °С, если растворимость соли (на 100 г воды) при 0 °С равна 14,3 г?
10.Определите массу насыщенного при 70 °С раствора сульфата магния, из которого при охлаждении до 20 °С вы падет в осадок 460 г гексагидрата соли. Растворимость без водной соли при 70 °С и 20 °С соответственно равна 59,0 г и
44,5 г на 100 г воды.
11.Какие массы воды и соли надо взять для приготовле ния раствора, из которого при охлаждении от 80 °С до 10 °С выпадет 25 г соли? Растворимость соли при 80 °С и 10 °С со ответственно равна 100 г и 20 г на 100 г воды.
12.Из 200 см3 раствора с массовой долей нитрита калия 63 %, насыщенного при 80 °С (р = 1,35 г/см3), при охлажде нии до 25 °С выпал осадок массой 120 г. Укажите массовую долю оставшейся в растворе соли.
13.Вводе массой ЮОгприО°С растворяется 4,1 rNaF,anpn 40 °С —4,5 г. Какая масса соли выпадет в осадок при охлажде нии 500 г насыщенного раствора NaF от 40 °С до 0 °С?
14.Раствор с массовой долей AgN03, равной 0,82, насы щен при 60 °С. При охлаждении 140 г этого раствора до 10 °С
9 Зак. 3451
258§ 20. Выпадение солей в осадок при охлаждении растворов
восадок выпало 71,2 г соли. Найдите растворимость AgN03 при 10 °С в граммах на 100 г воды.
15.При охлаждении 400 см3 раствора CuS04 (w = 25 %, р = = 1,2 г/см3) в осадок выпало 50 г медного купороса. Осадок отфильтровали, а через фильтрат пропустили 11,2 дм3 (н.у.) се роводорода. Найдите массу полученного осадка и массу суль фата меди в фильтрате после пропускания сероводорода.
16.К раствору массой 100 г с w(HN03) = 31,5 % добавили раствор с w(KOH) = 50 % до полной нейтрализации. Раствор затем охладили до 10 °С. Определите массу полученного осад ка, если растворимость соли при 10°Сравна21,2гна ЮОгводы.
17.Через раствор массой 50 г с w(NaOH) = 6 % пропустили избыток С 0 2, затем раствор охладили до 0 °С. Определите массу выпавшего осадка, если растворимость соли при
0°С равна 6,9 г на 100 г воды.
18.Растворимость KN03 в 100 г воды при 60 °С равна 110 г. При охлаждении насыщенного при 60 °С раствора соли мас сой 400 г до 20 °С выпал осадок массой 148,9 г. Определите растворимость соли при 20 °С (в г на 100 г воды).
19.Растворимость BaClj при 0 °С —31,6 г, а при 20 °С - 35,7 г в 100 г воды. Какую массу насыщенного при 20 °С ра створа охлаждали, если при этом выпало 20 г осадка?
20.При охлаждении 500 г насыщенного при 90 °С раство ра КВг до 0 °С выпало 114,7 г осадка. Определите раствори мость соли при 90 °С, если при 0 °С она составляет 53,5 г в 100 г воды.
21.Какую массу раствора с w(KOH) = 25,9 % следует нейтра лизовать раствором с w(H2S04) = 10 %, чтобы при охлаждении полученного растворадо 0 °С выделилось 5 г кристаллов KjSO,? Растворимость KjSO,, при 0 °С равна 73,5 г на 1 дм3 воды.
22.Растворимость AgN03 в 100 г воды при 30 °С равна 274,5 г. При охлаждении насыщенного при 30 °С раствора AgN03
§ 20. Выпадение солей в осадок при охлаждении растворов |
259 |
массой 200 г до 0 °С выпал осадок массой 81,3 г. Определите растворимость (в г на 100 г воды) соли при 0 °С.
23.* Какую массу воды надо выпарить из раствора KN03 объемом 50 дм3 (w = 9 %, р = 1,056 г/см3), чтобы получить насыщенный при 20 °С раствор? Растворимость соли при этой температуре равна 299 г на 1 дм3 воды.
24.Коэффициент растворимости Pb(N03)2 при 60 °С и 10 °С соответственно равен 90 г и 46 г на 100 г воды. Какую массу Pb(N03)2 можно получить при охлаждении до 10 °С такого раствора, на приготовление которого при 60 °С было затра чено 200 см3 воды?
25.Для получения насыщенного при 75 °С раствора NaN03
была взята вода объемом 500 см3. Полученный раствор охла дили до 10 °С. Определите массу выпавшей в осадок соли, если ее растворимость (в 100 г воды) при 75 °С и 10 °С равна соответственно 142 г и 10 г.
26.Какую массу NH4C1нужно взять для получения раство ра, при охлаждении которого от 90 °С до 0 °С в осадок выпа дает 400 г NH4C1? Какой объем воды потребуется для приго товления такого раствора? Коэффициент растворимости соли при 90 °С и 0 °С равен 70 г и 30 г на 100 г воды.
27.Для очистки СиС12 • 2Н20 от примеси NaCl образец мас сой 52 г с массовой долей NaCl 33,27 % растворили при 90 °С
вводе объемом 40 см3. Затем раствор охладили до 20 °С, вы павшие кристаллы отфильтровали и высушили. Какова мас са кристаллов, если растворимость СиС12 и NaCl при 20 °С соответственно равна (на 100 г Н20) 49,5 г и 36,0 г?
Ответы
1 .175 г. 2 .4,05 дм3. 3 .131,8 г. 4. 975 г раствора; 500 г Н20 и 475 г КВг. 5 .20 г.
6.31,25 г. 7 .100 г. 8. 21,15 г. 9 .81,4 г. 10.1594 г. 11. По 31,25 г каждого. 12.33,4 %.
13.1,91 г. 14. 173 г. 15. 48 г CuS; 8 г CuS04. 16. 28,1 г. 17. 3,06 г. 18. 31,8 г. 19.661,95 г. 20.99,2 г. 21.24,1 г. 22.122,7 г. 23.33,1 кг. 24.88 г. 25.660 г. 26.700 г; 1,0 дм3. 27. 6,5 г.