Уровень b

1. Плотность 6% раствора ортофосфорной кислоты равна 1,031 г/см3. Рассчитать:

а) молярную концентрацию ;

б) моляльность;

в) молярную долю кислоты в растворе.

Дано:	РЕШЕНИЕ: а) Молярную концентрацию кислоты определяем по формуле:

Согласно условию задачи в 100 г раствора содержится 6 г

Н₃РО₄. Тогда 6 г Н₃РО₄ содержится в объеме раствора

;

М H₃PO₄ = 1·3 +31+16·4 =98 г/моль

Следовательно, ,

где 10^-3 - пересчет см³ в л.

б) моляльность кислоты в растворе определяем по формуле:

Тогда

где 1000 - коэффициент пересчета г в кг.

в) молярную долю кислоты определяют по формуле:

=

= = 0,011

2. Определить объем 16%-ного раствора карбоната калия плотностью 1,149 г/см3, необходимого для приготовления 3 л 0,2 н раствора данного вещества.

Дано:	РЕШЕНИЕ: а) Молярную концентрацию эквивалента карбоната калия определяем по формуле:

Следовательно:

М K₂CO₃ = 2·39 + 12 +16·3 =138 г/моль

Рассчитываем массу 16%-ного раствора К₂СО₃, который содержит 41,4 г К₂СО₃.

Согласно условия задачи, в 100 г 16%-ного раствора содержится 16 г К₂СО₃. Составляем пропорцию:

100 г р-ра - 16 г К₂СО₃

m_р-ра(16%) - 41,4 г К₂СО₃.

m_р-ра(16%) =

Ответ: для приготовления 3 л 0,2 н раствора К₂СО₃ нужно взять 225,2 мл 16%-ного раствора К₂СО₃ и разбавить его водой до 3 л.

3. Найти массы воды и кристаллогидрата CuSO₄·5H₂O, необходимые для приготовления 1 литра раствора, содержащего 8% мас. безводной соли. Плотность 8%-го раствора CuSO₄ равна 1,084 г/см³.

Дано: Vр-ра = 1 л ω = 8% ρр-ра= 1,084 г/см3	РЕШЕНИЕ Массовую долю безводной соли (CuSO4) определяем по формуле: ω = , % откуда

Масса раствора равна

, где 10³ коэффициент перевода л в см³. Тогда масса CuSO₄ в растворе составляет:

= 64+32+16·4=160 г/моль

= 64+32+16·4 +5·(1·2+16)=250 г/моль

CuSO₄·5H₂O CuSO₄ +5H₂O

Масса CuSO₄·5H₂O, содержащая найденную массу безводной соли ( ), может быть найдена по пропорции:

250 г/моль -160 г/моль - 86,7 г

Тогда

Зная массу раствора и кристаллогидрата, определяем массу воды:

Ответ:

4. Энергетика химических реакций уровень a

1. Рассчитать изменение стандартных энтальпии и энтропии химической реакции:

4HCl_(г) + O_2(г) = 2Н₂О_(г) + 2Сl_2(г) (4.1)

Дано: Уравнение химической реакции.

DrHo(298K) - ? DrSo(298K) - ?

РЕШЕНИЕ:

Изменение стандартных энтальпии и энтропии химической реакции рассчитываем на основании первого следствия из закона Гесса:

D_rH^o(298K) = [2D_fH^o(298K, Н₂О_(г)) + 2D_fH^o(298K, Cl_2(г))] –

- [4D_fH^o(298K, НCl_(г)) + D_fH^o(298K, О_2(г))];

D_rS^o(298K) = [2S^o(298K, Н₂О_(г)) + 2S^o(298K, Cl_2(г))] –

- [4S^o(298K, НCl_(г)) + S^o(298K, О_2(г))];

где D_rH^o(298K, В) и S^o(298K, В) - стандартные энтальпии образования и энтропии веществ, которые находим из таблицы стандартных термодинамических величин

	4HCl(г)	О2(г)	2Н2О(г)	2Сl2(г)
DfHo(298K), кДж/моль	4(-92,3)	0	2(-241,84)	2·0
So(298 K), Дж/(моль×К)	4 (186,8)	205	2 (188,7)	2 (222,9)

D_rH^o(298K) = 2(-241,84) + 2×0 - 4(-92,3)-1×0 = -114,48 кДж

∆_rS^o(298K) = (2·188,7 + 2·222,9) - (4·186,8 + 205) = -129 Дж/К

Ответ: D_rH^o(298K) = -114,48 кДж, D_rS^o(298K) = -129 Дж/К