Задачи по "Химии"

Вариант 1

196. Привести названия шести способов выражения концентрации растворов и определение способа, который называется «массовая доля растворенного вещества». Какой объем воды и какая масса КОН потребуются для приготовления 10 л раствора с массовой долей 40 % и плотностью 1,40 кг/л?

Дано:

V(раствора) = 10л

ω(КОН) = 40%

ρ(раствора)  = 1,40кг/л

Найти:

V(H2O); m(KOH)

Решение:

Молярная концентрация (молярность) – величина, показывающая, сколько молей растворенного вещества содержится в 1 литре раствора:

 (моль/л),

где  n(в-ва) – количество растворенного вещества в растворе, моль;  Vр-ра – объем раствора, л.

Нормальная концентрация (нормальность, эквивалентная концентрация) – величина, показывающая, сколько эквивалентов растворенного вещества содержится в 1 литре раствора:

Cн = nэкв(в-ва) /V(р-ра)        (моль/л),

где  nэкв(в-ва) – количество эквивалентов растворенного вещества в растворе, моль;  Vр-ра – объем раствора, л.

Моляльная концентрация (моляльность) – величина, показывающая, сколько молей растворенного вещества в растворе приходится на 1 кг растворителя:

Cm = n(в-ва) /m(р-ля)        (моль/кг)

где  n(в-ва) – количество растворенного вещества в растворе, моль;  mр-ля – масса растворителя в растворе, кг.

Титр – величина, показывающая, какая масса растворенного вещества содержится в 1 мл раствора:

[pic 1]    (г/мл)

где  mв-ва – масса растворенного вещества в растворе, г;  Vр-ра – объем раствора, мл.

Мольная доля вещества в растворе представляет собой отношение числа молей этого вещества к суммарному количеству молей всех компонентов раствора:

[pic 2]   ,

где  νв-ва – число молей компонента, для которого определяется мольная доля;  n – количество компонентов раствора.

Массовая доля – величина, показывающая, какую долю от массы раствора составляет масса растворенного вещества:

ω = m(в-ва)/m(р-ра) или в процентах ω = m(в-ва)∙100%/m(р-ра)

где  m(в-ва) – масса растворенного вещества в растворе;  m(р-ра) – масса раствора.

1) Масса раствора равна:

m(раствора) = V(раствора) ∙ρ

m(раствора) = 10л  ∙ 1,40кг/л = 14кг

2) Масса гидроксида калия равна:

m(КОН) = ω(КОН) ∙ m(раствора) /100%

m(КОН) = 40% ∙ 14кг /100% = 5,6кг

3) Масса воды равна:

m(H2O) = m(раствора) - m(КОН)

m(H2O) = 14кг – 5,6кг = 8,4кг

4) Объем воды равен:

V(H2O) = m(H2O) /ρ(H2O)

V(H2O) = 8,4кг /1кг/л = 8,4л

Ответ: 8,4л; 5,6кг

206. Рассчитать, какой объем раствора соляной кислоты с массовой долей HCl 20 % (плотность 1,10 кг/л) и какой объем воды требуется для приготовления одного литра 0,1 н раствора соляной кислоты

Дано:

Сн = 0,1моль/л

V2(раствора HCl) = 1л

ω(HCl) = 20%

ρ1 = 1,10кг/л = 1,10г/мл

Найти:

V1(раствора HCl)

Решение:

1) Количество эквивалентов соляной кислоты равно:

nэкв(HCl) = V2(раствора HCl)∙Сн

nэкв(HCl) = 1л∙0,1моль/л = 0,1моль

2) Масса соляной кислоты равна:

m(HCl) = nэкв(HCl) ∙ Мэкв(HCl)

Мэкв(HCl) = М(HCl) /основность кислоты = 36,5г/моль /1 = 36,5г/моль

m(HCl) = 0,1моль ∙ 36,5г/моль = 3,65г

3) Масса исходного раствора соляной кислоты равна:

m1(раствора HCl)  = m(HCl)∙100%/ ρ1

m1(раствора HCl)  = 3,65г∙100%/ 20% = 18,25г

4) Объем исходного раствора равен:

V1(раствора HCl) =  m1(раствора HCl) / ρ1

V1(раствора HCl) =  18,25г/ 1,10г/мл = 16,6мл

Ответ: 16,6мл

232. В одном литре 1 М раствора азотной кислоты растворили 38 г гидроксида натрия. Определить рН нового раствора.