Задачи по массовой доле веществ в растворе с решениями

Сегодня у нас урок химии 105 — задачи по массовой доле веществ в растворе с решениями. Как изучить? Полезные советы и рекомендации повторите предыдущие уроки химии. К предлагаемым заданиям даны решения. По возможности, постарайтесь решить задания самостоятельно, без подглядывания на решения. Если не получается, тогда смотрите решения. При обнаружении неточностей, описок, или если появятся неясные моменты, просьба написать в комментариях. Отвечу на все вопросы.

1. Вычислите массовую долю нитрата натрия в растворе, полученном путем растворения 25 г этой соли в 175 г воды?

m(NaNO3) = 25 г.

m(раствора) = 175 + 25 = 200 г.

ω = 25 ⃰ 100/200 = 12,5%.

12,5

2. Выпаривая 40 г раствора КОН получили 8 г сухого гидроксида калия. Чему была равна массовая доля основания в растворе?

m(КОН) = 8 г.

m(раствора) = 40 г.

ω = 8 ⃰ 100/40 = 20%.

20

3. Вычислите массы сульфата меди и воды, которые понадобятся для получения 350 г 15 %-го раствора соли.

m(CuSO4) = 15 ⃰ 350/100 = 52,5 г.

m(H2O) = 350 – 52,5 = 297,5 г.

297,5

4. Какую массу соли можно получить, если выпарить 500 кг морской воды, если известно, что в морской воде содержится 3,6 % соли по массе?

m(соли) = 3,6 ⃰ 500/100 = 18 кг.

18

5. К 170 г 20 %-ного раствора бромида магния прибавлено 330 г воды. Вычислите массовую долю бромида магния в получившемся растворе.

m(MgBr2) = 20 ⃰ 170/100 = 34.

m(раствора) = 170 + 330 = 500 г.

ω = 34 ⃰ 100/500 = 6,8 %.

6,8

6. Вычислите, какую массу воды нужно прилить к 10 кг 2 %-го раствора хлорида натрия, чтобы получить физиологический раствор, представляющий собой 0,85 %-й раствор этой соли в воде.

m(NaCl) = 2 ⃰ 10/100 = 0,2 кг.

В получаемом растворе 0,2 кг. NaCl должны составить 0,85 %, тогда:

m(раствора) = 0,2 ⃰ 100/0,85 = 23,53 кг.

m(H2O) = 23,53 – 10 = 13,53.

13,53 кг

7. Какова будет массовая доля вещества в растворе, полученном смешением 300 г 25 %-ного и 200 г 16 %-ного растворов некоторого вещества?

m(вещества) = 25 ⃰ 300/100 = 75 г —  в первом растворе.

m(вещества) = 16 ⃰ 200/100 = 32 г —  во втором растворе.

m(вещества общая) 75 + 32 = 107 г.

m(раствора общая) 300 + 200 = 500 г.

ω = 107 ⃰ 100/500 = 21,4 %.

От21,4

8. Какие массы 30 %-ного раствора сульфита аммония и воды необходимо взять для приготовления 1,5 кг 20 %-го раствора этой соли?

m(сульфита аммония) = 1,5 ⃰ 20/100 = 0,3 кг —  должно содержаться в 1,5 кг 20 %-го раствора.

m(сульфита аммония) = 0,3 ⃰ 100/30 = 1 кг —  30 %-ного раствора.

m(воды) = 1,5  — 1 = 0,5 кг.

1 кг 30 %-ного раствора; 0,5 кг воды.

9. Путем разбавления 500 г 96 %-ной ceрнoй кислоты водой, следует получить 25 %-ную кислоту. Вычислите, какой объем воды для этого и какая масса разбавленной кислоты получится.

m(H2SO4) = 96 ⃰ 500/100 = 480 г —  в 96 %-ом растворе.

m(25 %-ного р-ра) = 480 ⃰ 100/25 = 1920 г —  25 %-ного р-ра.

m(воды) 1920 — 500 = 1420 г.

v(воды) = 1420 мл.

1920 г.  25 %-ного р-ра; 1420 мл. воды.

10. В каких массовых отношениях надо смешать безводную фосфорную кислоту с водой для получения 60 %-ного раствора фосфорной кислоты?

60 %-ный раствор означает, что на каждые 60 г. (кг., тонны) фосфорной кислоты следует брать 40 г. (кг., тонны) воды. Т.е. в массовом соотношении 60:40, 6:4, или 3:2.

3:2.

11. Имеется 200 г. раствора хлороводородной кислоты. Было определено, что наибольшая масса цинка, которая может прореагировать с этими 200 г. раствора равна 8,18 г. Какова массовая доля (в %) HCl в данном растворе?

2HCl + Zn = ZnCl2 + H2↑

n(Zn) = 8,18/65,4 = 0,125 моль, где 65,4 – грамм-атомная масса цинка.

n(HCl) = 2n(Zn) = 0,125⃰ 2 = 0,25 моль.

m(HCl) = 0,25 ⃰ 36,5 = 9,125 г.,  где 36,5 – грамм-молекулярная масса HCl.

ω(HCl) = 9,125 ⃰ 100/200 = 4,5625 %.

4,5625.

12. Какой объем водорода при н.у. выделится при взаимодействии 32,7 г 15 %-ной серной кислоты с 10 г кальция?

H2SO4 + Са = СаSO4 + H2↑

m(H2SO4) = 15 ⃰ 32,7/100 = 4,9 г.

Учитывая, что грамм-молекулярная масса H2SO4 равна 98 г., грамм-атомная масса Са – 40г., найдем количества веществ H2SO4 и Са. По недостатку рассчитаем объем выделяющегося водорода.

М(H2SO4) = 98 г/моль.

А(Са) = 40 г/моль

n(H2SO4) = 4,9/98 = 0,05 моль.

n(Са) = 10/40 = 0,25 моль.

Серная кислота в недостатке, расчет ведем по ней.

n(H2SO4) = n(H2) = 0,05 моль.

V(H2) = 0,05⃰ 22,4 = 1,12 л.

1,12.

13. 27,8 г FeSO4.7H2O растворено в 272,2 мл воды. Какова будет массовая доля безводного сульфата железа в полученном растворе?

М(FeSO4) = 152 г/моль.

М(FeSO4.7H2O) = 278 г/моль.

n(FeSO4) = n(FeSO4.7H2O) = 27,8/278 = 0,1 моль.

m(FeSO4) = 0,1 ⃰ 152 = 15,2 г.

m(р-ра) = 27,8 + 272,2 = 300 г.

ω(FeSO4) = 15,2 ⃰ 100/300 = 5,07 %.

5,07.

14. Раствор ортофосфорной кислоты плотностью 1,14 г/см3 при 20 оС содержит ортофосфорную кислоту, массовая доля которого 24 %. Какая масса ортофосфорной кислоты содержится в 2-х л. такой кислоты?

Зная плотность раствора, найдем массу 2-х литров раствора и массу Н3РО4 в нем.

m(р-ра) = 1,14 ⃰ 2000  = 2280 г.

m(Н3РО4) = 2280 ⃰ 24/100 = 547,2 г.

547,2.

15. Вычислите массовую долю (в %) карбоната калия в растворе, полученном смешением 2-х объемов 45 %-ного раствора карбоната калия плотностью 1,476 г/см3 при 20о С с 3 объемами воды.

Пусть будет 200 мл. раствора карбоната калия, и к нему прилили 300 мл воды.

m(р-ра) = 1,476 ⃰ 200  = 295,2 г. – исходного.

m(K2СO3) = 295,2 ⃰ 45/100 = 132,84 г.

m(р-ра) = 295,2 + 300 = 595,2 г. – после добавления 300 мл. воды.

ω(K2СO3) = 132,84 ⃰ 100/595,2  = 22,32 %.

22,32.

16. К 1,5 л раствора нитрата аммония, плотность которого 1,252 г/см3при 20 оС, содержащего 55,0% NH4NO3, добавлено 1122 мл воды. Какова массовая доля (в %) нитрата аммония в полученном растворе?

m(р-ра) = 1,252 ⃰ 1500  = 1878  г. – исходного.

m(NH4NO3) = 1878 ⃰ 55/100 = 1032,9 г.

m(р-ра) = 1878 + 1122 = 3000 г. – после добавления 1122 мл. воды.

ω(NH4NO3) = 1032,9 ⃰ 100/3000 = 34,43 %.

34,43.

17. Вычислите объем раствора хлорида натрия плотностью 1,18 г/см3(24 %-ный р-р) при 20 оС, который следует взять для приготовления 500 мл. этого же раствора, плотность которой 1,056 г/см3(8 %-ный р-р) при той же температуре.

m(р-ра NaCl) = 1,056 ⃰ 500  = 528  г. – который надо приготовить.

m(NaCl) = 528 ⃰ 8/100 = 42,24 г. – в растворе, который надо приготовить.

m(р-ра NaCl) = 42,24 ⃰ 100/24 = 176 г. – который надо взять.

V(р-ра NaCl) = 176/1,18 = 149,15 мл. – который надо взять.

149,15.

18. Определите, какие массы воды и чистого глицерина необходимо взять для приготовления 250 мл 30%-ного раствора глицерина плотностью 1,073 г/см3 при 20 оС.

m(р-ра глицерина) = 1,073 ⃰ 250  = 268,25  г. – который надо приготовить.

m(глицерина) = 268,25 ⃰ 30/100 = 80,475 г. – в растворе, который надо приготовить.

m(воды) = 268,25 — 80,475 = 187,775 г. – который надо взять.

187,775.

19. Сколько мл. воды надо добавить к 100 мл. уксусной эссенции (70 %-ный р-р, плотность 1,069 г/мл.) для получения столового уксуса (8 %-ный р-р, плотность 1,01 г/мл.)?

m(р-ра уксусной эссенции) = 1,069 ⃰ 100 = 106,9  г.

m(уксусной кислоты) = 106,9 ⃰ 100/100 = 74,83 г. – в 106,9  г.  раствора уксусной эссенции.

m(р-ра столового уксуса) = 74,83 ⃰ 100/8 = 935,375 г. – которая получится из 100 мл. (106,9 г.) уксусной эссенции.

V(воды) = 935,375 — 106,9  = 828,475 г. – который надо добавить.

828,475.

20. Сколько граммов гидроксида лития пойдет на нейтрализацию 450 мл. раствора соляной кислоты плотностью 1,098 г/см3 при 20оС?

В первую очередь, по химическому справочнику находим, что плотности раствора соляной кислоты 1,098 г/см3 соответствует массовая доля хлороводорода 20 %.

LiOH + HCl = LiCl + H2O

m(р-ра HCl) = 450 ⃰ 1,098= 494 г.

m(HCl) = 494 ⃰ 20/100 = 98,8 г.

М(HCl) = 36,5 г/моль.

М(LiOH) = 24 г/моль.

n(HCl) = n(LiOH) = 98,8/36,5 = 2,7 моль.

m(LiOH) = 2,7 ⃰ 24 = 64,8 г.

64,8.

21. Какой объем (в мл.) раствора ортофосфорной кислоты (ρ = 1,08 г/мл, при 20 оС) пойдет на полную нейтрализацию 84 г гидроксида калия?

В первую очередь, по химическому справочнику находим, что плотности раствора ортофосфорной кислоты 1,08 г/см3 соответствует массовая доля Н3РО4 14,6 %.

3КOH + Н3РО4 = К3РО4 + 3H2O

М(КOH) = 56 г/моль.

n(КOH) = 84/56 = 1,5 моль.

n(Н3РО4) = n(КOH)/3 = 1,5/3 = 0,5 моль.

М(Н3РО4) = 98 г/моль.

m(Н3РО4) = 98 ⃰ 0,5= 49 г.

m(р-ра Н3РО4) = 49 ⃰ 100/14,6 = 335,62 г.

V(р-ра Н3РО4) = 335,62/1,08 = 310,76 мл.

310,76.

22. Какова массовая доля (в %) гидроксида кальцияв известковом молоке, если для приготовления 500 мл. было взято 112 г. CaO и 540 мл. воды? Вычислите плoтнoсть пoлученнoгo pacтвopa известкoвoгo мoлoкa.

Вспомним, что известковым молоком называют насыщенный водный раствор гидроксида кальция Са(ОН)2.

CaO + H2O = Ca(OН)2

Надо найти избыток-недостаток, чтобы знать, по какому веществу вести расчет.

М(CaO) = 56 г/моль.

n(CaO) = 112/56 = 2 моль.

М(Н2О) = 18 г/моль.

n(Н2О) =  540/18 = 30 моль.

Видно, что вода находится в избытке, расчет ведем по оксиду кальция.

n(CaO) = n(Ca(OН)2)  = 2 моль.

М(Ca(OН)2) = 74 г/моль.

m(Ca(OН)2) = 2 *74 = 148 г.

m(р-ра Ca(OН)2) = 112 + 540 = 652 г.

ω(Ca(OН)2) = 148  ⃰ 100/652 = 22,7 %.

ρ(р-ра Ca(OН)2) = 652/500 = 1,304 г/мл.

22,7; 1,304.

23. Какова массовая доля хлороводорода в соляной кислоте, полученной растворением 5,6 л. хлороводорода при (н.у.) в 40,875 мл. воды?

М(HCl) = 36,5 г/моль.

n(HCl) = 5,6/22,4 = 0,25 моль.

m(HCl) = 0,25 *36,5 = 9,125 г.

m(р-ра) = 9,125 + 40,875 = 50 г.

ω(HCl) = 9,125 ⃰ 100/50 = 18,25 %.

18,25.

24. Какая масса гидроксида натрия потребуется для полной нейтрализации 300 мл. раствора серной кислоты плотностью 1,303 г/см3 при 20 оС?

По химическому справочнику находим, что плотности раствора серной кислоты 1,303 г/см3 соответствует массовая доля Н2SО4 40 %.

2NaOH + Н2SО4 = Na2SО4 + 2H2O

m(р-ра Н2SО4) = 300 ⃰ 1,303 = 390,9 г.

m(Н2SО4) = 390,9 ⃰ 40/100 = 156,36 г.

М(Н2SО4) = 98 г/моль.

n(Н2SО4) = 156,36/98 = 1,6 моль.

n(NaOH) = 2n(Н2SО4) = 1,6 ⃰ 2 = 3,2 моль.

М(NaOH) = 40 г/моль.

m(NaOH) = 40 ⃰ 3,2 = 128 г.

128.

25. Оксид углерода (IV) в лаборатории получают взаимодействием мрамора с соляной кислотой, приготовленной из одного объема концентрированной соляной кислоты плотностью 1,174 г/см3 и четырех объемов воды. Вычислите массовую долю (в %) хлороводорода в полученном растворе.

По химическому справочнику находим, что плотности раствора соляной кислоты 1,174 г/см3 соответствует массовая доля НCl 32 %.

Пусть будет 100 мл. раствора соляной кислоты плотностью 1,174 г/см3, и к нему прилили 400 мл воды.

m(р-ра) = 1,174 ⃰ 100  = 117,4 г. – исходного.

m(НCl) = 117,4 ⃰ 32/100 = 37,568 г. – в исходном растворе.

m(р-ра) = 117,4 + 400 = 517,4 г. – конечного.

ω(НCl) = 37,568 ⃰ 100/517,4 = 7,26 %.

7,26.

Это был у нас урок химии 105 — задачи по массовой доле веществ в растворе с решениями.

Источник: sovety-tut.ru