V. Растворы

V. 1. Способы выражения концентрации раствора

Типовые задачи и их решение

1. Сколько граммов карбоната натрия содержится в 200 см³ 0,2 н рас-твора?

Решение. Молярная концентрация эквивалента Na₂CO₃ в растворе равна:

m Na₂CO₃

М_эк(Na₂CO₃) ∙ V_p

Откуда: m Na₂CO₃ = с_эк(Na₂CO₃) ∙ М_эк(Na₂CO₃) ∙ V_p.

М Na₂CO₃

В ∙ n

где М Na₂CO₃ - молярная масса Na₂CO₃, равная 106 г/моль,

В – валентность натрия (1),

n – число атомов натрия в молекуле соли (2).

Подставляем значения: m Na₂CO₃ = 0,2 ∙ 106 / 2 ∙ 200∙10^3 = 2,12 г,

где 10^3 – коэффициент пересчета см³ в литры.

2. Сколько граммов гидроксида натрия потребуется для приготовления 300 см³раствора с массовой долей NaОН, равной 18 %, плотностью 1,2 г/см³?

Решение. По определению:

m NаОН

m_р

откуда m NаОН =  ∙ m_р / 100 %; m_р = V_p ∙  _р = 300 ∙ 1,2 = 360 г.

Следовательно, m NаОН = 360 ∙ 18 / 100 = 64,8 г.

3. Определить моляльность вещества в растворе, если в 400 см³ воды растворено 22,2 г хлорида кальция.

Решение. Моляльность СаСl₂ в водном растворе определяется по формуле:

m СаСl₂ ∙ 1000

М СаСl₂ ∙ m_s

где m СаСl₂ = 22,2 г; М СаСl₂ = 111 г/моль; m_s – масса растворителя, г; 1000 – коэффициент пересчета г в кг.

m_s = V_s ∙ _s;  Н₂О = 1 г/см³, поэтому m Н₂О = 400 г.

Подставляем значения в формулу:

22,2 ∙ 1000

111 ∙ 400

4. Определить молярную долю растворенного вещества в растворе хлорида натрия с массовой долей NaСl, равной 20%.

Решение. Молярную долю NaСl в растворе определяем по формуле:

n NaСl

n NaСl + n Н₂О

где n NaСl - количество вещества, моль;

n Н₂О - количество растворителя, моль.

m NaСl m Н₂О

М NaСl М Н₂О

М NaСl = 58,5 г/моль; М Н₂О = 18 г/моль.

Массы NaСl и воды определяем из массовой доли. Согласно условию задачи имеется раствор с  (NaСl) = 20%, т.е. в 100 г водного раствора содержится 20 г NaСl.

Следовательно, m Н₂О = 100 – 20 = 80 г;

n Н₂О = 80 / 18 = 4,44 моль; n NaСl = 20 / 58,5 = 0,34 моль.

Откуда:

0,34

0,34 + 4,44

5. Какой объем 0,3 н раствора хлорида натрия надо прибавить к 150 см³ 0,16 н раствора нитрата серебра, чтобы осадить все находящееся в растворе серебро в виде хлорида серебра?

Решение. Вещества реагируют в эквивалентных количествах.

NaCl + AgNO₃ = AgCl + NaNO₃.

Следовательно,

с_эк(NaСl) ∙ V_p(NaСl) = с_эк(AgNO₃) ∙ V_p(AgNO₃).

Откуда:

V_p(NaСl) = с_эк(AgNO₃) ∙ V_p(AgNO₃) / с_эк(NaСl).

Подставляем значения:

V_p(NaСl) = 0,16 ∙ 150 / 0,3 = 80 см³.

6. Какой объем раствора с массовой долей карбоната калия 16% и плотностью 1,15 г/см³ надо взять для приготовления 3 литров 0,2 н раствора?

Решение. Из формулы:

m К₂СО₃

М_эк(К₂СО₃) ∙ V_p

Определяем массу К₂СО₃:

m К₂СО₃ = с_эк(К₂СО₃) ∙ М_эк(К₂СО₃) ∙ V_p.

М_эк(К₂СО₃) = М К₂СО₃ / 2 = 138 / 2 = 69 г/моль.

Подставляем значения: m К₂СО₃ = 0,2 ∙ 69 ∙ 3 = 41,4 г.

Согласно условию задачи имеем 16% -ный раствор: в 100 г раствора содержится 16 г К₂СО₃. Составляем пропорцию: