Сборник задач и упражнений по химии - 48 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Решение. Находим массы исходного раствора, серной кислоты в нем, массу и объем полученного раствора
(m
1
и V):
m (исх. р-ра) = 300⋅1,07 = 321 г;
m (H
2
SO
4
в исх. р-ре) = 321⋅10/100 = 32,1 г;
m
1
= m (исх. р-ра) + 100 = 321 + 100 = 421 г;
V = m
1
/ρ
1
= 421/1,05 = 401 см
3
.
В полученном растворе массой 421 г содержится H
2
SO
4
массой 32,1 г, отсюда находим массовую долю по-
лученного раствора серной кислоты:
ω
1
= 32,1⋅100/421 = 7,62 %.
Вода объемом 100 см
3
имеет массу 100 г, что составляет
n (H
2
О) = m (H
2
О)/M(H
2
О) = 100/18 = 5,56 моль.
П р и м е р 67. Какие объемы растворов едкого натра с массовыми долями 10 и 22 % нужно взять для
приготовления раствора объемом 1,5 дм
3
с массовой долей 14 %? Плотности растворов равны: 1,11 г/см
3
; 1,24
г/см
3
;
1,15 г/см
3
, соответственно.
Решение.
Обозначим объем раствора с массовой долей 10 % V
1
, а объем раствора – с массовой долей 22 %
V
2
. Поскольку при приготовлении раствора соблюдается закон сохранения массы, можно составить два уравне-
ния материального баланса:
−
по всем компонентам раствора (растворитель и растворенное вещество):
V
1
⋅1,11 + V
2
⋅1,24 = 1500⋅1,15;
− по растворенному веществу (NaOH):
V
1
⋅1,11⋅10/100 + V
2
⋅1,24⋅22/100 = 1500⋅1,15⋅14/100.
Решая систему из двух уравнений с двумя неизвестными, находим
V
1
= 1036 дм
3
и V
2
= 464 дм
3
.
П р и м е р 68.
Сколько граммов кристаллогидрата AlCl
3
⋅6H
2
O необходимо растворить в растворе массой
1000 г с массовой долей 2 %, чтобы получить раствор с массовой долей 3 %?
Решение.
Находим массу хлорида алюминия в исходном растворе:
m (AlCl
3
) = 1000⋅2/100 = 20 г.
Обозначим массу кристаллогидрата за х. Тогда масса хлорида алюминия, содержащаяся в х г кристаллогид-
рата, будет равна:
m (AlCl
3 в кристаллогидрате
) = х⋅M(AlCl
3
)/M(AlCl
3
⋅6H
2
O);
M(AlCl
3
) = 133,5 г/моль, M(AlCl
3
⋅6H
2
O) = 241,5 г/моль;
m (AlCl
3 в кристаллогидрате
) = х⋅133,5/241,5 = 0,553х.
Масса полученного раствора m (р-ра) = 1000 + х. Масса хлорида алюминия в полученном растворе
m (AlCl
3 в полученном растворе
) = 20 + 0,553х. Согласно условию задачи, массовая доля составляет 3/100. Запишем это
условие в виде уравнения (20 + 0,553х) / (1000 + х) = 0,03. Решая это уравнение, находим х = 19,1 г.
П р и м е р 69. Колба заполнена сухим хлороводородом при н.у. Затем колбу заполнили водой, в которой
полностью растворился хлороводород. Определите массовую долю (ω, %) хлороводорода в растворе.
Решение.
Обозначим объем колбы через V. Тогда количество вещества (HCl) равно n (HCl) = V / 22,4 моль, а
масса – m (HCl) = 36,5V / 22,4 = 1,63V г.
После заполнения колбы водой масса раствора (с учетом того, что плотность воды 1 г/см
3
или 1000 г/дм
3
)
стала равна
m = 1000V + 36,5V / 22,4 = 1001,6V г.
Определим массовую долю хлороводорода:
ω = 1,63⋅V⋅100 / 1001,6V = 0,163 %.
П р и м е р 70. Какой объем (н.у.) NH
3
необходимо растворить в воде массой 700 г, чтобы получить рас-
твор аммиака с массовой долей 15 %?
Решение. Искомые объем аммиака обозначим через х дм
3
. Тогда масса аммиака составит
17х / 22,4 = 0,76х (г) [M(NH
3
) = 17 г/моль].

Страницы