Врублевский А. И. Тренажер по химии

Составляем и решаем уравнение для массовой доли насы­ щенного при 10 °С раствора Na2C 03:

w(Na2C 0310 °С) = ffl(Na2CQ310°c ) /я(р-ра Na2C 0310 °С)

120-0,371х .

0,1 =

400 -х

х = 295,2 г.

Ответ: w(Na2CO3 10H2O) = 295,2 г.

1.Насыщенный при 30 °С раствор сульфата меди (II) имеет массовую долю безводной соли 20 %. Какая минимальная мас­ са воды нужна для растворения 50 г медного купороса?

2.Какая масса медного купороса может быть получена из 300 г насыщенного раствора сульфата меди, если раство­ римость CuS04 при этих условиях равна 20 г на 100 г воды?

3.Растворимость сульфата меди (II) в насыщенном при 80 °С растворе равна 55 г на 100 г воды. При охлаждении это­ го раствора массой 155 г до 20 °С выпало в осадок 53,6 г мед­ ного купороса. Определите массовую долю оставшегося в растворе при 20 °С сульфата меди (II).

4.Раствор карбоната натрия объемом 500 см3 (w = 32 %; р =

=1,28 г/см3) приготовили при 60 °С, а затем раствор охлади­ ли до 10 °С, в результате чего в осадок выпало 404,4 гдекагид­ рата соли. Определите массовую долю оставшегося в раство­ ре при 10 °С карбоната натрия.

5.Насыщенный при 100 °С раствор сульфата цинка мас­ сой 300 г охладили до 10 °С. Какая масса ZnS04-7H20 выпа­ дет в осадок, если при 100 °С в 100 г воды растворяется 60,5 г соли ZnS04, а при 10 °С массовая доля насыщенного раство­ ра ZnS04 равна 32,2 %?

т(ZnS04)

m(H20) + m(ZnS04 • 7Н20) ’

2) При охлаждении раствора в осадок выпадает 10 г ZnS04*7H20 , поэтому при 10 °С масса раствора равна:

т{р-ра 80 °С) = х + у —10.

Находим массу ZnS04 в кристаллогидрате массой 10 г:

10 г т2

ZnS04-7H20 ________ ZnS04;

Следовательно, в растворе при 10 °С находится безводная соль массой

/и(ZnS04 10°С) = w(ZnS04 10°С) - т2 = 0,561у - 5,61 (г).

3) Составляем выражение для массовой соли ZnS04 в на­ сыщенном при 10 °С растворе:

0561^-5,61

х+ у -1 0

4)Решаем совместно уравнения (21-1) и (21-2):

0,38 = 0,561у

0,32 = 0.561у-5,61;

1,467у

у = 63,0 г.

Из выражения

х + у = 1,467у

находим:

х= 0,467у;

х= 0,467-63 = 30 (г).

Ответ: w(ZnS04) = 63,0 г; от(Н20 10 °С) = 30 г.

9. Какие массы воды и FeS04-7H20 надо взять для приго­ товления раствора, охлаждая который от 50 °С до 0 °С, мож­ но выделить 5 г кристаллогидрата FeS047H20 , если раство­ римость FeS04 на 100 г воды равна 48,6 г и 15,7 г при 50 °С и 0 °С соответственно.

10.Какие массы воды и кристаллической соды надо взять для приготовления раствора, при охлаждении которого до 0 °С выделится 20 г декагидрата карбоната натрия? Раствори­ мость декагидрата при температуре опыта и 0 °С равна 30,8 г

и6,4 г на 100 г воды.

11.При температуре 80 °С в 100 г воды растворяется 55,5 г безводного сульфата меди (II), а при 20 °С —20,5 г. Найдите массу медного купороса, которая выпадет в осадок из раство­ ра CuS04 массой 350 г, насыщенного при 80 °С, а охлажден­ ного до 20 °С.

12.Какие объем раствора сульфата железа (II) (w = 5 %, р =

=1 г/см3) и масса гептагидрата сульфата железа (И) нужны для приготовления раствора FeS04 объемом 200 см3 с w = 20 %

ир = 1,1 г/см3?

13.Оксид магния, полученный при прокаливании 50,4 г MgC03, растворен в строго необходимом количестве серной кислоты с массовой долей ее 25 %. Полученный раствор ох­

ладили, при этом в осадок выпал гептагидрат соли, а массовая доля безводной соли в растворе составила 26,2 %. Най­ дите массу выпавших кристаллов.

14.Из 500 г раствора с w(FeS04) = 40 % при охлаждении выпало 100 г железного купороса FeS04-7H20. Какова массо­ вая доля вещества в оставшемся растворе?

15.Из 300 г насыщенного при 40 °С раствора ZnCl2 (ра­ створимость равна 452,5 г на 100 г воды) при охлаждении до 0 °С выпало 254 г кристаллогидрата, а массовая доля соли в растворе понизилась до 73,1 %. Установите формулу крис­ таллогидрата.

16.Какие массы раствора с w(CuS04) = 10 % и CuS04 5H20

нужно взять, чтобы получить раствор с w(CuS04) = 0,3, при охлаждении которого до 0 °С из него выделится 10 г CuS04x

х5Н20 , если растворимость CuS04 при 0 °С равна 143 г на 1дм3 воды?

17.Оксид меди (II) массой 20 г растворили в строго необ­ ходимом объеме теплого раствора с w(H2S04) = 40 %. Какая масса CuS04-5H20 выпадет в осадок при охлаждении полу­ ченного раствора до 20 °С, если при 20 °С растворимость

CuS04 равна 20,9 г на 100 г воды?

18.Определите массу осадка, выпавшего после сливания 80 см3 насыщенного раствора ВаС12 (р = 1,25 г/см3) и 100 г раствора N aN03 (w = 40 %), если известно, что в этих условиях раство­ римость ВаС12-2Н20 , Ba(N03)2 и NaCl соответственно равна

288 г, 90,5 г и 330 г на 1 дм3 воды.

19.Раствор СаС12 объемом 352 см3 (w = 6 %, р = 1,051 г/см3)

смешали с 251 см3 раствора Na2S04 (w = 8 %, р = 1,06 г/см3),

врезультате чего из раствора выпало некоторое количество CaS04-2H20 . Определите массу осадка кристаллогидрата, если растворимость CaS04 равна 2,5 г на 1 дм3 Н20.

20.Железо массой 11,2 г растворили в 129 см3 раствора с w(H2S 0 4) = 20 % (р = 1,14 г/см 3). Раствор охладили до

10 °С, при этом из него выпало 13,9 г осадка FeS047H20. Опре­ делите массовые доли веществ в оставшемся растворе.

21.Растворимость Na2C 03 при 50 °С составляет 47 г на 100 г воды, а кристаллической соды при 0 °С - 6,7 г на 100 г воды. Рассчитайте массу кристаллической соды, которая выделит­ ся из 1 дм3 раствора Na2C 03 (р = 1,2 г/см3), насыщенного при 50 °С, после его охлаждения до 0 °С.

22.Растворимость Na2C 03 при 20 °С равна 21,8 г в 100 г воды. Вычислите массу кристаллической соды, которую надо растворить в 400 г воды для получения насыщенного раство­ ра Na2C 03, а также массовую долю вещества в полученном растворе.

23.* Растворимость сульфата марганца (И) при 10 °С равна 60 г на 100 г воды. Какую максимальную массу MnS04-7H20 можно растворить при этой температуре в воде массой 50 г?

24.В 100 г воды при 30 °С растворяется 40,8 г сульфата на­ трия. Какую массу воды надо взять для приготовления насы­ щенного при 30 °С раствора этой соли из 161 г мирабилита?

25.В 100 г воды при 20 °С растворяется 74,5 г хлорида каль­ ция. Растворимость его кристаллогидрата, содержащего 6 моль воды на один моль соли, при 0 °С составляет 37,3 на 100 г воды. Вычислите массовую долю хлорида кальция в растворе при 0 °С и массу кристаллов, которые выделятся из 250 г раствора, насыщенного при 20 °С и охлажденного до 0 °С.

26.К 100 г насыщенного при 20 °С раствора MgS04 доба­ вили 1,00 г безводного сульфата магния. В осадок выпал кри­ сталлогидрат, содержащий 1,56 г безводной соли. Опреде­ лите формулу кристаллогидрата, если растворимость суль­ фата магния при 20 °С равна 35,1 г безводной соли на 100 г воды.

27.Определите массу насыщенного при 70 °С раствора MgS04, из которого при охлаждении до 20 °С выпадет в оса­ док 460 г гексагидрата соли. Растворимость безводной соли

при 70 °С и 20 °С соответственно равна 59,0 г и 44,5 г на 100 г воды.

28.При некоторой температуре растворимость безводной соли равна 50 г на 100 г воды, а ее кристаллогидрата - 80 г на 100 г воды. Найдите массовую долю безводной соли в крис­ таллогидрате.

29.Какой объем раствора сульфата Fe (II) (массовая доля соли 5 %, плотность раствора 1 г/см3) и какая масса гептагид­ рата сульфата железа (II) нужны для приготовления раство­ ра FeS04 объемом 200 см3 с массовой долей соли 20 % и плот­ ностью 1,1 г/см3?

30.Растворимость карбоната натрия при 0 °С и 100 °С рав­ на 70 г и 455 г на 1 дм3 воды. Какую массу воды и декагидрата карбоната натрия надо взять, чтобы при охлаждении насы­ щенного при 100 °С раствора Na2C 03 до 0 °С из него выпало

5 г осадка Na2CO3-10H2O?

31.Оксид кальция, полученный при прокаливании 60 г СаС03, растворен в строго необходимом количестве раство­ ра с w(HCl) = 36,5 %. Полученный раствор охлажден до 0 °С, при этом выпал осадок СаС^ • 6Н20. В насыщенном растворе при этой температуре массовая доля кристаллогидрата 21,2%. Найдите массу выпавших кристаллов кристаллогидрата.

32.Оксид железа (II), полученный восстановлением 8 г оксида железа (III), растворен в строго необходимом коли­ честве раствора с w(H2S04) = 24,5 %. Полученный раствор охлажден до 0 °С. При этом выпал в осадок FeS047Н20. На­ сыщенный раствор при указанной температуре содержит 5 % безводной соли по массе. Вычислите массу выпавших кристаллов.

33.Под стеклянным колпаком помещают в открытых со­ судах 400 г насыщенного раствора MgS04 и 20 г безводного сульфата натрия. В результате поглощения паров воды суль­ фат натрия превращается в декагидрат. Найти массу MgS04x

х 7Н20 , которая выделится из раствора после окончания гид­ ратации сульфата натрия, если растворимость сульфата маг­ ния равна 35,5 г на 100 г воды.

34.При охлаждении насыщенного при 70 °С раствора суль­ фата меди (II) до 0 °С выделилось 150,0 г медного купороса CuS045Н20 . Определите массу раствора медного купороса (в граммах, с точностью до целых), которая была взята для перекристаллизации, если при 70 °С в 100,0 г воды растворя­ ется 31,4 г безводной соли, а при 0 °С —12,9 г той же соли.

35.Растворимость CuS04 при 20 °С равна 20,7 г в 100 г

воды.

а) Какую массу CuS045Н20 надо растворить в 400 г воды для получения насыщенного раствора?

б) Какая масса воды нужна для растворения 100 г медного купороса?

в) Какие массы воды и медного купороса нужны для полу­ чения 2000 г насыщенного раствора?

г) Какую массу медного купороса нужно растворить в 100 г раствора с w(CuS04) = 15 % для получения насыщенного ра­ створа?

д) Какая масса воды нужна для приготовления 8 кг насыщен­ ного раствора CuS04 при использовании медного купороса?

36.Из 600 г раствора Na2C 03 с молярной концентрацией 6,72 моль/дм3 (р = 1,6 г/см3), нагретого до 80 °С, при охлажде­ нии до 20 °С выпал кристаллогидрат. Масса надосадочной жидкости оказалась равной 494,5 г, а массовая доля соли Na2C 03 в ней 52,5 %. Установите формулу кристаллогидрата.

37.При охлаждении 250 г насыщенного при 70 °С раство­ ра Ва12 (растворимость 241,3 г в 100 г воды) до 0 °С выпало в осадок 173 г кристаллогидрата, а молярная концентрация Ва12 оказалась равной 6,91 моль/дм3 (р = 2,0 г/см3). Установите формулу кристаллогидрата.

38.Определите массу насыщенного раствора MgS04, при­ готовленного при 70 °С, если при его охлаждении до 20 °С в

осадок выпало 228 г MgS04 • 6Н20 . Растворимость MgS04 (в 100 г воды) при 70 °С и 20 °С соответственно равна 58 г и 38 г.

39.Для очистки методом перекристаллизации был взят

1кг технического медного купороса с массовой долей при­ месей 2 %. Какую массу чистого CuS04 • 5Н20 можно полу­ чить при охлаждении до 10 °С раствора, насыщенного при

100°С? Растворимость CuS04 при 100 °С и 10 °С равна соот­ ветственно 72 г и 16 г на 100 г воды.

40.Отношение масс соли и воды в растворах NiS04 при 10°С и 70 °С соответственно равно 1,1:10 и 3,3:10. Найдите массу NiS047Н20 , которая выделится при охлаждении до 10 °С ра­ створа массой 805 г, насыщенного при 70 °С.

41.Какую массу раствора с w(KOH) = 25,9 % следует нейт­ рализовать раствором с w(H2S04) = 10,0 %, чтобы при охлаж­ дении полученного раствора до 0 °С выделились кристаллы K2S04 массой 5,00 г? Растворимость K2S04 при 0 °С составля­ ет 7,35 г на 100 г Н20.

Ответы:

1.110 г. 2. 78,1 г. 3. 20,4 %. 4. 23,3 %. 5. 68,95 г. 6. 939 г. 7. Нет. 8. 147,8 г.

9. 4,3 г Н20 и 6,5 г FeS04 - 7Н20 . 10. 82,2 г Н20 и 25,3 г Na2C 03ЮН20. И. 139,3 г. 12.153,6 см3 и 66,4 г. 13.18,1 rM gS04 7H20 . 14. 36,33 %. 15. ZnCl2x xl,5H 20 . 16.18,5гр-раи 10,9г CuS04-5H20 . 17. 32,9г. 18. 11,15г. 19. 23,94г. 20. 6,81 % H2S04; 15,84 % FeS04. 21. 863,1 г. 22. 373,6 г Na2CO3-10H2O; 17,9 % Na2C 03. 23. 110 г. 24. 84 г. 25. 13,5 %; 195,5 г кристаллогидрата. 26. MgS04x х7Н20 . 27. 927,7 г. 28. 62,5 %. 29. 153,6 см3; 66,4 г. 30. 5,2 г. 31.123,1 г СаС12х х6Н20. 32. 5,2 г. 33. 29,4 г. 34. 632 г. 35. а) 146,4 г; б) 273,2 г; в) 1464,1 г Н20 и 535,9 г купороса; г) 4,59 г; д) 5856,3 г. 36. K .C O ^H jO . 37. Ва12-30Н2О. 38. 790 г. 39. 762,5 г CuS04-5H20 . 40. 265 г. 41. 24,1 г.