Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Общая химия. Часть I. Учебное пособие для самостоятельной подготовки студентов
.pdf
21
17. Сколько миллилитров концентрированной соляной кислоты
1
5,36 г
тыкосновность
M
HC
38
10073
2,1
192m
HC
HC
(ρ = 1,20 г/см3 ), содержащей 38 % НСℓ, нужно взять для приготовления
1 л 2Мэ раствора?
Решение
Найдем, чему равен 1 моль-эквивалент НСℓ:
М
э(НСℓ)
=
= 36,5 г/моль
Для приготовления 1 литра раствора, содержащего 2М
, необходимо
э(НСℓ)
взять НСℓ:
1М
2М
э(НСℓ)
э(НСℓ)
– 36,5 г;
– х.
х = 73 г НСℓ (100 %)
Затем найдем массу 38 % НСℓ, которая необходима для приготовления
данного раствора:
38 г НСℓ содержится в 100 г р-ра;
73 г НСℓ – у.
у =
= 192 г 38 % НСℓ
Поскольку растворы кислот не взвешивают, а измеряют их объемы, то
для перехода от массы раствора НСℓ к объему, который требуется взять для
приготовления 1 л раствора, содержащего 2М
V
НСℓ
=
= 160 см3 38 % НСℓ
, воспользуемся формулой:
э(НСℓ)
18. В какой массе воды нужно растворить 25 г СuSО4 • 5Н2О, чтобы по-
лучить 8 % раствор СuSО4?
Решение
Найдем, сколько граммов СuSО4 (безводной соли) содержится в 25 г
СuSО4 • 5Н2О (пятиводного кристаллогидрата).
1 моль СuSО4 • 5Н2О содержит 1 моль СuSО4 или
22
250 г СuSО4 • 5Н2О – 160 г СuSО4;
250
16025
8
1692
ОН
К
2
1
1000
Mm
m
ОН
К
2
tmКm
1
1000
25 г СuSО4 • 5Н2О – х
х =
= 16 г СuSО4
100 г 8 % раствора содержит 8 г СuSО4 и 92 г Н2О или
8 г СuSО4 должны растворяться в 92 г Н2О, а
16 г СuSО4 – у г Н2О.
у =
= 184 г Н2О.
19. Раствор, содержащий 25,65 г некоторого неэлектролита в 300 г воды,
кристаллизуется при –0,465° С. Вычислите молярную массу растворенного
вещества
= 1,86.
Решение
Понижение температуры замерзания раствора неэлектролита t по
сравнению с температурой замерзания чистого растворителя вычисляется по
формуле (закон Рауля) (6):
t = К
где К – криоскопическая константа воды (
,
= 1,86);
m – масса неэлектролита, г;
М – молярная масса неэлектролита, г;
m1 – масса растворителя, г.
Отсюда молярная масса (М) неэлектролита равняется:
М =
Подставляем данные задачи в формулу (6) и определяем молярную массу неэлектролита:
23
М =
465,0300
100065,2586,1
440
40
40040
40
2
2
2
OHOHBa
OHBa
ри тельрвав
вав
рeр
вав
mm
m
mm
m
m
m
171
401
2,1
440
m
m
2
OHBa
pap
pap
367
1000234,0
= 342 г.
20. Чему будут равны массовая доля, молярная, моляльная концентрации
растворов, молярная концентрация эквивалента и титр раствора, приготовленных Вами с использованием 40 г Ва(ОН)2 и 400 г Н2О (ρ = 1,20 г/см3 ).
Массовая доля – это отношение массы растворенного вещества к массе
раствора:
=
Массовая доля в процентах:
•100 % = 0,09. 100 % = 9 %.
Молярная концентрация раствора – это количество молей растворенного
вещества, содержащееся в 1 л или 1000 см3 раствора.
Найдем, сколько молей Ва(ОН)2 находится в растворе:
171 г Ва(ОН)2 – 1 моль;
40 г – х.
х =
= 0,234 моля.
Найдем объем раствора Ва(ОН)2
Vр-ра =
= 367 см3.
В 367 см3 р-ра содержится 0,234 моля Ва(ОН)2;
1000 см3 – у.
у =
= 0,64 моля
= 0,09.
Следовательно, в 1 л (1000 см3 ) раствора содержится 0,64 моля Ва(ОН)2
или раствор 0,64 молярный.
Моляльной концентрацией или моляльностью называется количество
молей растворенного вещества, приходящееся на 1 кг растворителя.
24
На 400 г воды приходится 0,234 моля Ва(ОН)2;
400
1000234,0
2
)(1ОНВаэ
M
основания
ькислотност
М
OHBa
2
2
171
2
)(1ОНВаэ
M
5,85
140
2
)(ОНВаэ
M
367
100047,0
pаp
вав
V
m
1000 г воды – z.
z =
= 0,585 м Ва(ОН)2.
Следовательно, раствор будет 0,585 моляльный (0,585 м/кг).
Молярная концентрация эквивалента вещества – это количество мольэквивалентов вещества – содержащееся в 1 л (1000 см3) раствора.
1 моль-эквивалент Ва(ОН)2 равен:
=
=
= 85,5 г/моль
(Кислотность Ва(ОН)2 равняется 2, поскольку в растворе Ва(ОН)2 диссоциирует: Ва(ОН)2 = Ва2+ + 2ОН–)
85,5 г/моль –
;
40 г – х1.
х1 =
Итак, в 367 см3 раствора содержится 0,47
= 0,47 Мэ
,
а в 1000 см3 – х2.
х2 =
= 1,28 Мэ
Следовательно, молярная концентрация эквивалента Ва(ОН)2 в растворе
1,28 Мэ .
Титр раствора – это количество граммов растворенного вещества, содержащееся в 1 см3 раствора.
Т
=
р-ра
или
25
367
40
2
)(ОНВа
T
= 0,11 г/см3.
ОН
К
2
ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ
1. Вычислите молярную, моляльную и молярную концентрацию эквива-
лента 20 %-ного раствора СаСℓ2 , плотность которого ρ = 1,25 г/см3 .
2. В 100 см3 раствора содержится 0,672 г СаСℓ2 (М = 135 г). Какова мо-
лярная концентрация эквивалента СаСℓ2 в растворе?
А. 0,005; Б. 0,01; В. 0,1; Г. 0,2; Д. 0,05.
3. В 1 л раствора содержится 98 г Н3РО4 (М = 98 г). Какова молярная
концентрация эквивалента Н3РО4 в растворе?
А. 1/6; Б. 1/3; В. 1; Г. 3; Д. 6.
4. В 100 см3 раствора содержится 2,235 г КСℓ (М = 74,5 г). Какова мо-
лярная концентрация эквивалента в растворе?
А. 0,003; Б. 0,3; В. 3; Г. 30; Д. 0,03.
5. В 100 см3 раствора содержится 49 г Н2SО4 . Какова молярная концен-
трация эквивалента в растворе?
А. 0,5; Б. 5; В. 1; Г. 10; Д. 20.
6. При какой температуре будет замерзать раствор, если растворить 18 г
глюкозы (М = 180 г) в 100 см3 воды?
= 1,86.
А. –0,186; Б. +0,186; В. –1,86; Г. +1,86.
7. Имеются два раствора: 1 раствор – 64 г СН3ОН (М = 32 г) в 1000 г во-
ды; 2 раствор – 92 г С2Н5ОН (М = 46 г) в 1000 г воды. Какой раствор будет
кипеть при более высокой температуре?
А при одинаковой температуре: Б. 1; В. 2.
8. Определите молярную концентрацию раствора, содержащего 6 г мо-
чевины СО(NН2)2 (М = 60 г) в 200 см3 водного раствора.
А. 0,1; Б. 0,5; В. 1,0; Г. 1,5; Д. 3,3.
26
9. Чему равно осмотическое давление раствора, содержащего 27 г веще-
ОН
К
2
ства (М = 270 г) в 22,4 л раствора (0).
А. 1 атм.; Б. 0,1 атм.; В. 10 атм.; Г. 22,4 атм.; Д. 2,24 атм.
10. Какова мольная доля вещества (М = 324 г) в растворе, содержащем
1 моль этого вещества в 162 см3 воды?
А. 0,1; Б. 1; В. 10; Г. 2; Д. 0,5.
11. При какой температуре будет замерзать раствор, содержащий 4,6 г
С2Н5ОН (М = 46 г) в 100 см3 воды?
= 1,86.
А. –0,186; Б. –1,86; В. 1,86; Г. 0,00; Д. +0,186.
12. Имеются два раствора: 1 раствор – 18 г глюкозы (М = 180 г) в 1000 г
воды; 2 раствор – 4,6 г С2Н5ОН (М = 46 г) в 1000 г воды. Какой раствор замерзает при более низкой температуре?
А. 1; Б. 2; В. при одинаковой температуре.
13. Раствор, содержащий 0,512 г неэлектролита в 100 г бензола, кристаллизуется при 5,296 С. Температура кристаллизации бензола 5,5 С, криоскопическая константа 5,1 град. Вычислите молярную массу растворенного вещества.
14. Вычислите процентную концентрацию водного раствора сахара
С12Н22О11 , зная температуру кристаллизации раствора (– 0,93 С). Криоскопическая константа воды 1,86 град.
15. Вычислите температуру кристаллизации раствора мочевины
(NН2)2СО, содержащего 5 г мочевины в 150 г воды. Криоскопическая константа воды 1,86 град.
16. Вычислите температуру кипения 5 %-ного раствора нафталина С10Н8
в бензоле. Температура кипения бензола 80,2 С. Эбуллиоскопическая константа его 2,57 град.
17. Раствор, содержащий 25,65 г некоторого неэлектролита в 300 г воды,
кристаллизуется при –0,465 С. Вычислите молярную массу растворенного
вещества. Криоскопическая константа воды 1,86 град.
27
18. В системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания в качестве
500
100
500
100
32
4
500
1000
1000
500
100
500
100
500
32
4
антифриза используют водный раствор этиленгликоля С2Н4(ОН)2 . Вычислите
весовое количество этиленгликоля, которое необходимо взять на 30 л воды,
чтобы приготовить раствор с температурой замерзания –10 С.
19. Определите молярную концентрацию раствора, содержащего 23 г
глицерина (М = 92 г) в 500 см3 водного раствора?
а) 0,25; б) 0,75; в) 0,5; г) 4,00; д) 2,00.
20. Чему равно осмотическое давление раствора, содержащего 17,1 г са-
хара С12Н22О11 (М = 342 г) в 500 см3 раствора (0)?
а) 1 атм.; б) 11,2 атм.; в) 2,24 атм.; г) 22,4 атм.; д) 1,12 атм.
21. Какова мольная доля воды в растворе, содержащем 324 г вещества
(М = 81 г) и 108 см3 воды?
а) 0,6; б) 0,4; в) 0,5; г) 1; д) 0,2.
22. Какова молярность раствора, содержащего 4 г метилового спирта
СН3ОН (М = 32 г) в 500 см3 раствора?
а) 4/500;
б) 4 •
в)
г) 4/32 •
д) 4/32 •
;
;
;
.
23. Определите титр раствора метилового спирта (см. задачу 22)
а) 4/500;
б) 4 •
в)
;
;
28
г) 4/32 •
500
1000
500
100
32
4
200
100
100
200
200
100
200
3,12
200
1000
41
3,12
1000
200
41
3,12
О2Н
криоскоп
К
;
д)
.
24. Чему равно осмотическое давление раствора, содержащего 4 г мети-
лового спирта СН3ОН (М = 32 г) в 500 см3 раствора (0)?
а) 1/40 атм.; б) 1/4 атм.; в) 1,12 атм.; г) 5,62 атм.; д) 22,4 атм.
25. Определите молярную концентрацию раствора, содержащего 14,8 г
трет-бутилового спирта (СН3)3СОН (М = 74 г) в 500 см3 водного раствора?
а) 0,4; б) 1/8; в) 1/2; г) 29,6; д) 5,96.
26. Определите молярную концентрацию эквивалента СН3СN в растворе, содержащим 12,3 г ацетонитрила СН3СN (М = 41 г) в 200 см3 раствора?
а) 12,3 •
б) 12,3 •
в)
г)
;
;
;
;
д)
.
27. Чему равно осмотическое давление раствора, содержащего 12,3 г
ацетонитрила СН3СN (М = 41 г) в 100 см3 раствора (0)?
а) 0,3 атм.; б) 3 атм.; в) 6,72 атм.; г) 67,2 атм.; д) 22,4 атм.
28. Определите молярную концентрацию раствора, содержащего 22 г
масляной кислоты СН3(СН2)2СООН (М = 88 г) в 250 см3 водного раствора?
а) 1; б) 1/4; в) 4; г) 22; д) 88.
29. При какой температуре кристаллизуется водный раствор, содержа-
щий 3 • 1023 молекул неэлектролита в 250 г Н2О (
= 1,86):
29
а) 273К; б) 269,28К; в) 271,14К.
HCHO
M
6O12H6
C
M
30. Как соотносятся температуры кристаллизации 0,1%-ных (по массе)
растворов глюкозы (t1; M = 180 г) и альбумина (t2; M = 68000 г):
а) t1 > t2; б) t1 = t2; в) t1 < t2?
31. Чему равно при 0 С осмотическое давление раствора, содержащего
1 моль глицерина в 22,4 л Н2О:
а) 22,4 атм.; б) 2,24 атм.; в) 1 атм.; г) 67,2 атм.; д) 224 атм.?
32. Чему равно при 273К осмотическое давление раствора, содержащего
одновременно 0,25 моля спирта и 0,25 моля глюкозы в 1 л Н2О:
а) 22,4 атм.; б) 2,24 атм.; в) 5,6 атм.; г) 1 атм.?
33. Как соотносятся осмотические давления при 273К, если в 250 см3
воды растворено 5 г спирта С2Н5ОН(Р1), 5 г глюкозы С6Н12О6(Р2), 5 г сахарозы С12Н22О11(Р3 ):
а) P3 > P2 > P1;
б) P1 > P2 > P3;
в) P2 > P3 > P1;
г) P3 > P1 > P2?
34. При какой температуре кристаллизуется водный раствор, содержащий 12,08 • 1023 молекул этилового спирта в 500 г Н2О:
а) 273К; б) 269,28К; в) 271,14К г) 265,56К; д) 267,42К.
35. Как соотносятся температуры кипения 10 %-ных (по массе) растворов СН3ОН(t1) и С2Н5ОН(t2):
а) t1 > t2; б) t1 < t2; в) t1 = t2?
36. Чему равно отношение масс формалина НСНО и глюкозы С6Н12О6 ,
которые содержатся в равных объемах растворов, обладающих при данной
температуре одинаковым осмотическим давлением:
а) 1 : 1;
б)
: 6
;
в) 1 : 10;
30
г) 10 : 1;
HCHO
M
6O12H6
C
M
6
1
д)
:
?
37. Какая масса растворенного вещества содержится в растворе объемом
1 л, если его ρ = 1,20 г/см3 , а массовая доля ω = 20 %:
а) 1200 г; б) 100 г; в) 150 г; г) 20 г; д) 240 г?
38. Какая масса растворенного вещества содержится в растворе объемом
500 см3 , если его ρ = 1,10 г/см3 , а массовая доля ω = 10 %:
а) 55 г; б) 550 г; в) 110 г; г) 100 г; д) 10 г?
39. Какую массу растворенного вещества необходимо добавить к раствору массой 0,5 кг, чтобы увеличить массовую долю ω растворенного вещества с 5 до 10 %:
а) 52,7 г; б) 90 г; в) 475 г; г) 27,8 г; д) 25,0 г?
40. Какую массу растворенного вещества необходимо добавить к раствору массой 1 кг, чтобы увеличить массовую долю ω растворенного вещества с 10 до 20 %:
а) 225 г; б) 200 г; в) 125 г; г) 80 г; д) 900 г?
41. Как соотносятся значения осмотического давления в 0,1 м растворах
КNО3(Р1 ) и СН3СООН(Р2 ):
а) P1 > P2;
б) P1 = P2;
в) P1 < P2?
42. Указать правильное соотношение между температурами замерзания
растворов цианида аммония NН4СN (t1) и уксусного альдегида СН3СНО (t2),
каждый из которых содержит 5 г растворенного вещества в 100 г воды:
а) t1 = t2;
б) t1 > t2;
в) t1 < t2;
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]