khimia_metodichka_2

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра химии

ХИМИЯ КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 2

для студентов очно-заочной и заочной формы обучения инженерно-технических специальностей университета

Составители З.А. Мирошник, С.Н.Салтыков, А.В. Дудкин

Липецк 2006

УДК: 54(07)

М645

Химия. Контрольное задание № 2 для студентов очно-заочной и заочной формы обучения инженерно-технических специальностей университета

[Текст]/ сост. З.А. Мирошник, С.Н. Салтыков, А.В. Дудкин. – Липецк: ЛГТУ,

2006. – 53 с.

Контрольное задание предназначено для студентов очно-заочной и заочной формы обучения инженерно-технических специальностей университета, содержит примеры решения типовых задач по разделам химии, изучаемым во втором семестре, а также задачи для самостоятельного решения, сгруппированные в домашнее задание и распределенные по вариантам.

Табл. 1. Библиогр.: 3 назв.

Рецензент И.Г. Соболева

© Липецкий государственный

технический университет, 2006

1. РАСТВОРЫ. СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ

Примеры решения задач

Пример 1. Смешали 150 г раствора с массовой долей растворенного вещества 6 % и 50 г раствора с массовой долей 20 %. Вычислить массовую долю растворенного вещества в полученном растворе.

Решение. Вычислим массу растворенного вещества в первом растворе

Масса растворенного вещества во втором растворе:

m1 2050 10 г. 100

Масса полученного раствора составляет 150 + 50 = 200 г. Масса растворенного вещества в полученном растворе составляет 9 + 10 = 19 г.

Массовая доля растворенного вещества в полученном растворе составляет

Пример 2. Найти моляльность, нормальность и молярность 15%-ного (по массе) раствора H2SO4 (ρ = 1,10 г/мл).

Решение. Для вычисления моляльности найдем сначала массу серной кислоты, приходящуюся на 1000 г воды:

Молярная масса H2SO4 равна 98 г/моль, следовательно, моляльность раствора

Для расчета нормальности и молярности раствора найдем массу серной кислоты, содержащуюся в 1000 мл, то есть в 1000 · 1,1 = 1100 г раствора:

Пример 3. Какой объем 96%-ной серной кислоты (ρ = 1,84 г/мл),

потребуется для приготовления 2 л 0,5н раствора.

Решение. Эквивалентная масса H2SO4 равна 49 г/моль. Для приготовления

2 л 0,5н раствора требуется 49 · 0,5 · 2 = 49 г. Масса 1 мл 96%-ной кислоты

Следовательно, для приготовления 2 л 0,5н раствора серной кислоты надо взять

49 : 1,766 = 27,75 мл этой кислоты.

Задачи для самостоятельного решения

1. Сколько граммов 30%-ного (по массе) раствора NаCl нужно добавить к

300г воды, чтобы получить 10%-ный раствор соли.

2.Определить молярность 20%-ного раствора соляной кислоты с плотностью 1,1 г/мл.

3.Найти массовую долю азотной кислоты в растворе, в 1 л которого содержится 224 г HNO3 (ρ = 1,12 г/мл).

4.Какой объем 2н раствора H2SO4 потребуется для приготовления 500 мл

0,5н раствора.

5.К 100 мл 96%-ной (по массе) H2SO4 (ρ = 1,84 г/мл) прибавили 400 мл воды. Получился раствор плотностью 1,220 г/мл. Вычислить его эквивалентную концентрацию и массовую долю H2SO4.

6.Вычислить молярную и нормальную концентрацию 20%-ного раствора хлорида кальция, плотность которого 1,18 г/мл.

7.Какой объем 0,5н раствора соляной кислоты потребуется для нейтрализации раствора, содержащего 0,25 г KOH в 100 мл.

8.Какую массу воды следует прибавить к раствору гидроксида натрия массой 250 г с массовой долей 2 %, чтобы получить раствор с массовой долей 1 %.

9.К 100 мл 96%-ной серной кислоты с плотностью 1,84 г/мл прибавили

400 мл воды. Получился раствор плотностью 1,225 г/мл. Определить массовую долю растворенного вещества в полученном растворе.

10. Какой объем воды нужно прибавить к 200 мл 30%-ного (по массе)

раствора NaOH (ρ = 1,33 г/мл) для получения 10%-ного раствора щелочи.

11.Определите нормальную концентрацию 30%-ного раствора гидроксида натрия, плотность которого равна 1,33 г/мл? К 1 л этого раствора прибавили 3 л воды. Вычислить процентную концентрацию полученного раствора.

12.Какой объем 4н раствора соляной кислоты потребуется для нейтрализации 10 г гидроксида натрия?

13.Определить массовую долю соли и нормальность раствора, если в

500 мл воды растворить 3 моля нитрата железа (III).

14.Какой объем 2М раствора карбоната натрия надо взять для приготовления 1 л 0,25н раствора?

15.Определить массовую долю вещества в растворе, полученном смешением 100 г 25%-ного и 400 г 40%-ного (по массе) растворов этого вещества.

16.Вычислить молярную, моляльную и нормальную концентрации

16%-ного раствора хлорида алюминия, плотность которого 1,15 г/мл.

17.Определить массовую долю HCl в растворе, содержащем 50 г соляной кислоты в 250 г воды.

18.Сколько мл соляной кислоты (плотность 1,20 г/мл) необходимо взять для приготовления 500 мл 20%-ного раствора (плотность 1,10 г/мл)?

19.Для нейтрализации 20 мл 0,1н раствора соляной кислоты потребовалось 8 мл раствора гидроксида натрия. Сколько граммов NaOH

содержится в 1 л раствора?

20. Найти массу нитрата натрия, необходимую для приготовления 300 мл

0,2М раствора.

2. СВОЙСТВА РАСТВОРОВ НЕЭЛЕКТРОЛИТОВ

Примеры решения задач

Пример 1. В 250 мл раствора содержится 2,3 г растворенного вещества.

Осмотическое давление раствора при 27 С равно 249 кПа. Вычислите молекулярную массу вещества.

Решение. Согласно закону осмотического давления Вант-Гоффа

Pосм = CМRT.

Пример 2. Рассчитайте, при какой температуре должен кристаллизоваться раствор, содержащий в 250 г воды 54 г глюкозы C6H12O6.

Решение. При пересчѐте на 1000 г воды содержание глюкозы в растворе равно 216 г. Поскольку молярная масса глюкозы составляет 180 г/моль, то моляльность раствора равна Cm = 216/180 = 1,20 моль на 1000 г H2O.

Из уравнения Tкрист = K Cm находим:

Tкрист = 1,86 · 1,20 = 2,23 К.

Температура замерзания раствора на 2,23 К меньше температуры кристаллизации воды и равна –2,23 С.

Пример 3. Вычислить давление пара P раствора, содержащего 45 г

глюкозы C6H12O6 в 720 г воды при 25 С, если давление пара P0 воды при этих условиях составляет 3167 кПа.

Решение. Согласно закону Рауля

Решая это уравнение относительно P, находим:

P P0 n1 n1 n 2 .

Число молей растворителя n1 = 720/18 = 40.

Число молей растворѐнного вещества n2 = 45/180 = 0,25.

Задачи для самостоятельного решения

21.Вычислить осмотическое давление раствора, содержащего 16 г

сахарозы C12H22O11 в 350 г H2O при 293 К. Плотность раствора считать равной единице.

22.При 25 С осмотическое давление раствора, содержащего 2,80 г

высокомолекулярного соединения в 200 мл раствора, равно 0,70 кПа. Найти молекулярную массу растворѐнного вещества.

23.При какой температуре осмотическое давление раствора,

содержащего в 1 л 45 г глюкозы C6H12O6, достигнет 607,8 кПа?

24.Осмотическое давление раствора, в 250 мл которого содержится 0,65 г

мочевины, равно 111,1 кПа при 33 С. Вычислить молекулярную массу мочевины.

25.К 100 мл 0,5М водного раствора сахарозы C12H22O11 добавлено 300 мл воды. Чему равно осмотическое давление полученного раствора при 25 С?

26.Найти давление пара над раствором, содержащим 13,68 г сахарозы

C12H22O11 в 90 г воды при 65 С, если давление насыщенного пара над водой при той же температуре равно 25,0 кПа.

27. Чему равно давление насыщенного пара над 10%-ным раствором карбамида (мочевины) CO(NH2)2 при 100 С?

28.Давление пара воды при 25 С составляет 3167 Па. Вычислить для той же температуры давление пара раствора, в 450 г которого содержится 90 г

глюкозы.

29.Давление пара при 20 С составляет 2338 Па. Сколько граммов сахара следует растворить в 720 г воды для получения раствора, давление пара которого на 18,7 Па меньше давления пара воды?

30.При 315 К давление насыщенного пара над водой равно 8,2 кПа. На сколько понизится давление пара при указанной температуре, если в 540 г воды растворить 36 г глюкозы C6H12O6?

31.При 293 К давление насыщенного пара над водой равно 2,34 кПа.

Сколько граммов глицерина C3H5(OH)3 надо растворить в 180 г воды, чтобы понизить давление пара на 133,3 Па?

32.Вычислить температуру кристаллизации раствора мочевины

CO(NH2)2, содержащего 8 г мочевины в 200 г воды. Криоскопическая константа воды 1,86.

33.Раствор, содержащий 3,04 г камфоры C10H16O в 100 г бензола, кипит при 80,714 С. Температура кипения бензола 80,2 С. Вычислить криоскопическую константу бензола.

34.Раствор, содержащий 5,4 г вещества – неэлектролита в 200 г воды,

кипит при 100,078 С. Вычислить молекулярную массу растворѐнного вещества.

35.На сколько градусов повысится температура кипения воды, если в 100 г

воды растворить 9 г глюкозы C6H12O6?

36.При растворении 5,0 г вещества в 200 г воды получается не проводящий тока раствор, кристаллизующийся при –1,45 С. Определить молекулярную массу растворѐнного вещества.

37.При растворении 13,0 г неэлектролита в 400 г диэтилового эфира

(C2H5)2O температура кипения повысилась на 0,453 К. Определить молекулярную массу растворѐнного вещества.

38. Вычислить молекулярную массу неэлектролита, зная, что раствор,

содержащий 2,25 г этого вещества в 250 г воды, кристаллизуется при – 0,279 С.

Криоскопическая константа воды 1,86.

39. Вычислить температуру кипения 15%-ного водного раствора пропилового спирта C3H7OH, зная, что эбуллиоскопическая константа воды

0,52.

40. Температура кристаллизации раствора, содержащего 66,3 г

некоторого неэлектролита в 500 г воды, равна – 0,558 С. Вычислить молекулярную массу растворѐнного вещества, зная, что криоскопическая константа воды 1,86.

3. ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ.

ИОННЫЕ РЕАКЦИИ ОБМЕНА

Примеры решения задач

Пример 1. Написать ионно-молекулярные уравнения реакций между

растворами хлорида натрия и нитрата серебра.

Решение. Запишем уравнение реакции в молекулярной форме:

Исключим из обеих частей ионного уравнения одинаковые ионы (они подчеркнуты), получим сокращенное ионное уравнение:

Ag Cl AgCl .

Задачи для самостоятельного решения

41. Написать ионные и молекулярные уравнения реакции между следующими веществами: а) K2CO3 + HCl; б) Pb(NO3)2 + KJ; в) NiCl2 + H2S.