Занятие 28. Массовая доля растворенного вещества

& Вопросы для самостоятельной подготовки

1. Что называется концентрацией раствора? Способы выражения концентрации растворов.

2. Массовая доля растворенного вещества.

3. Что такое плотность раствора? Какова математическая связь между плотностью, массой и объемом раствора?



(г/см³ или г/мл)

Типовые задачи с решениями

Задача № 1

Какую массу медного купороса СиSO₄5Н₂О и воды надо взять для приготовления 400 мл 25%-ного раствора сульфата меди(II), плотность раствора 1,2 г/мл?

Решение:

6. Рассчитываем массу СиSO₄, которая необходима для приготовления 400 мл 25%-ного раствора:

m(СuSO₄)=V_(р-ра)_(р-ра)(СuSO₄) = 4000,251,2 = 120 г.

7. Определяем количество вещества CuSO₄:

Из формулы медного купороса следует, что:

n(CuSO₄5Н₂О) = n(CuSO₄), отсюда n(CuSO₄5Н₂О) = 0,75 моль.

8. Рассчитаем массу медного купороса, которую надо взять для приготовления раствора:

m(CuSO₄5H₂O) = n(CuSO₄5H₂O)M(CuSO₄5H₂O) = 0,75250=187,5 г.

9. Рассчитываем массу воды:

m(Н₂О) = m_(р-ра) – m(СuSO₄5Н₂О) = V_р-ра_р-ра – m(CuSO₄5Н₂О);

m(Н₂О) = 4001,2 –187,5 = 292,5 г.

Ответ: 187,5 г CuSO₄5H₂O; 292,5 г Н₂О.

Задача № 2

Какой объем аммиака (н.у.) необходим для приготовления 3 л раствора с массовой долей аммиака 10%, если плотность раствора 0,95 г/мл?

Решение:

1. Рассчитаем массу аммиака в растворе:

m(NH₃) = V_(р-ра)_(р-ра)(NH₃) = 3000 мл  0,95 г/мл  0,10 = 285 г.

2. Определяем количество аммиака:

.

3. Находим объем аммиака при н.у.: V(NH₃)=n(NH₃)V_m=16,722,4 = 374 л.

Ответ: 374 л NH₃.

Задача № 3

Какие массы 95%-ного и 10%-ного растворов серной кислоты необходимо смешать для получения 170 г 25%-ного раствора?

Решение:

Пусть m₁(р-ра) = х г, тогда m₂(р-ра) = (170 – х) г. В этом случае можно выразить массы веществ следующим образом:

m₁(Н₂SO₄) = 0,95x; m₂(Н₂SO₄) = 0,1(170 – х)=17 – 0,1х.

₃(Н₂SO₄) = ;

; х = 30;

m₁(р-ра) = 30 г; m₂(р-ра) = 170 – 30 = 140 г.

Ответ: m₁(р-ра) 30 г; m₂(р-ра) 140 г.

Упражнения и задачи для самостоятельного решения.

1. Сколько граммов соли нужно растворить в 250 мл воды, чтобы получить раствор с массовой долей соли 6%? (Ответ: 16 г)

2. Сколько граммов воды необходимо прилить к 200 г раствора, с массовой долей соли 15%, чтобы получить раствор с (соли) = 4%?

(Ответ: 550 г)

3. Из 600 г раствора с (соли) = 10% выпарили 100 г воды. Определите (соли) в оставшемся растворе. (Ответ: 12%)

4. Для приготовления 800 г раствора израсходовали 50 г медного купороса СuSO₄5Н₂О. Определите массовую долю безводной соли в растворе. (Ответ: 4%)

5. К 500 г 10%-ного раствора NaCl добавили 50 г соли. Какова массовая доля соли в полученном растворе? (Ответ: 18,2%)

6. При упаривании 150 мл раствора с массовой долей соли 0,1 и плотностью 1,10 г/мл из него было удалено 25 мл воды. Найти массовую долю соли в полученном растворе. (Ответ: 0,118)

7. Сколько воды надо добавить к 200 г 50%-ного раствора для получения 43%-ного раствора? (Ответ: 32,6 г)

Дополнительные задания

1. Найдите массовую долю вещества (какого?) в растворе, полученном при взаимодействии 0,23 г металлического натрия с 39,78 мл воды.

(Ответ: 1,0%)

2. В 400 г раствора с массовой долей NaOH 1,5% добавили 3,1 г оксида натрия. Какова массовая доля растворенного вещества в полученном растворе? (Ответ: 2,48%)

3. Какую массу оксида калия следует растворить в 453 г раствора, содержащего 44 г КОН, чтобы получить раствор с массовой долей вещества 20%? (Ответ: 47 г)

4. Сколько л хлороводорода (н.у.) надо растворить в воде для получения 200 мл раствора с массовой долей соляной кислоты 20% (пл.=1,1 г/мл)? (Ответ: 27 л)

5. В каком объеме воды надо растворить 100 г гидроксида натрия для получения раствора с массовой долей гидроксида натрия 5%?

(Ответ: 1900 г)

6. Какой объем бромоводорода (н.у.) надо растворить в 240 г воды, чтобы получить 20%-ный раствор бромоводородной кислоты?

(Ответ: 16,576 л)

7. Сколько г хлорида натрия надо добавить к 200 г раствора с массовой долей хлорида натрия 3%, чтобы получить раствор с массовой долей соли 10%? (Ответ: 15,56 г)