Задания по теме "Концентрация растворов"

1. Весной перед высеванием семян с целью защиты растений от болезней на начальном периоде роста необходимо обработать их 0,02%-ным раствором пятиводного сульфата меди CuSO₄ ∙ 5H₂O. Какую массу этого кристаллогидрата необходимо взять на 5л воды для приготовления такого раствора, если указанная концентрация характеризует содержание безводной соли?

2. Широко известно выражение «капля никотина убивает лошадь». В одной сигарете «Ява» содержится 1,0 мг никотина (см. надпись на пачке). Брутто-формула никотина – С₁₀Н₁₀N₂ . Если масса лошади примерно в 6 раз больше массы человека, рассчитайте, сколько сигарет «Ява», согласно этому расхожему выражению, представляет смертельную дозу для человека, если одна капля – это примерно 0,03г? Рассчитайте молярную концентрацию никотина в крови человека (5л) в этот момент.

3. Содержащийся в атмосфере азот при разрядах молнии вступает в реакцию с молекулами кислорода, а затем в присутствии атмосферной влаги и капель дождя превращается в азотную кислоту. Проникая в почву, атмосферная азотная кислота образует с ее веществами разнообразные естественные удобрения. Упрощенно одну из стадий процесса можно иллюстрировать схемой реакции:

NO₂ + O₂ + H₂O  HNO₃

Расставьте коэффициенты в уравнении реакции и рассчитайте нормальную (эквивалентную) концентрацию азотной кислоты в растворе, образующемся при взаимодействии 11,2л оксида азота с 560г воды, если плотность полученного раствора равна .

4. Предприятие «Биохимик» выпускает препарат «Хлосоль», применяемый в медицине для борьбы с обезвоживанием организма (острая дизентерия, холера, пищевая токсикоинфекция). Состав препарата: CH₃COONa – 3,6г; NaCl - 4,75г; KCl – 1,5г; вода до 1л. Определите мольную долю растворенных веществ и объясните с точки зрения химии принцип действия препарата.

5. В сточных водах промышленного предприятия был обнаружен хлорид ртути HgCl₂, концентрация которого составила 5 мг/л. Для их очистки решили применить метод осаждения и в качестве осадителя – сульфид натрия Na₂S массой 420г. Будут ли достаточно очищены сточные воды, чтобы допустить их сброс в соседний водоем, содержащий 10 000м³ воды? ПДК (HgCl₂) = 0,0001мг/л. Объем сточных вод – 300м³.

РЕШЕНИЕ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ ⁶⁶

по темам

Приготовление растворов и способы выражения их состава

Задача 1.

Условие. Имеется раствор с массовой долей Н₃РО_{4 ,} ω = 40% (пл. d = 1,254 г/мл). Необходимо вычислить молярную концентрацию и нормальность этого раствора в реакции нейтрализации фосфорной кислоты до гидрофосфата натрия.

Решение. Напишем уравнение реакции:

Н₃Р0₄ + 2NaOH = Na₂HP0₄ + 2Н₂О .

Найдем массу растворенного вещества m (НзР0₄) в определенном объеме раствора (Vp-pa). Массовая доля ω Н₃Р0₄ в растворе равна 40 %. Это значит, что в 100 г р-ра содержится 40 г Н₃Р0₄. Зная плотность раствора (d), можно найти объем 100 г раствора в литрах:

V(p-pa) = 100/(d ·1000) = 1/(d ·10) = 1/(10 ·1,254) = 0,080 (л).

Молярную концентрацию и нормальность (или молярную концентрацию эквивалента) раствора фосфорной кислоты можно вычислить по формулам (4) и (5) табл. 1 лекции по теме 2.

Молярная концентрация:

с (Н₃Р0₄) = n (Х/V) = m_x /M (X) V_р-ра = 40 г / (98 моль ·0,080 л) = 5,10 (моль/л).

Нормальность раствора:

N = с (1/2 Н₃Р0₄) = n (Э_х)/ V = m_x /M (Э_х) V = 40 г /(49 ·0,080 л) = 10,2 (моль/л) или

= с (1/2 Н₃Р0₄) = Z_x ·с (Х)·= 2 ·5,1 моль/л = 10,2 (моль/л), где Z_x – количество ионов водорода, взаимодействующих в данной реакции.