Інші завдання дивись тут...

Вправа 1. Оберіть характеристику істинних розчинів.

А однорідні суміші змінного складу, утворені кількома компонентами

Б гетерогенні системи, у яких частинки однієї з речовин можна побачити у промені світла

В гетерогенні системи, у яких частинки однієї з речовин можна побачити візуально

Г суміш двох рідин, що не змішуються між собою

 

Вправа 2. Уставте в тексті замість крапок пропущені слова.

а) розчинником прийнято називати компонент розчину, який має більшу масу

б) розчиненою речовиною прийнято називати компонент розчину, який має меншу масу

в) щоб обчислити масову частку речовини в розчині, слід масу розчиненої речовини поділити на масу розчину

 

Вправа 3. Як зміниться масова частка розчиненої речовини у водному розчині за кожної умови?

а) до розчину долили воду. Зменшиться

б) до розчину додали розчинену речовину. Збільшиться

в) провели часткове випарювання розчину. Збільшиться

г) у розчин, виготовлений з мідного купоросу, помістили додаткову кількість цього кристалогідрату. Збільшиться

 

Вправа 4. Зазначте розчини, що проводять електричний струм.

А розчин кухонної солі Б розчин хлороводню у воді

В розчин йоду в спирті Г розчин цукру у воді

Вправа 5. Зазначте сильні електроліти і складіть рівняння їхньої електролітичної дисоціації.

А силікатна кислота Б сульфатна кислота

В хлоридна кислота Г сульфітна кислота

H₂SO₄ = H²⁺ + SO₄^2-

HCl = H⁺ + Cl^-

 

Вправа 6. Зазначте сильні електроліти і складіть рівняння їхньої електролітичної дисоціації.

А арґентум (І) хлорид

Б арґентум (І) нітрат

В магній хлорид

Г барій сульфат

AgNO₃ = Ag⁺ + NO₃^-

MgCl₂ = Mg²⁺ + 2Cl^- 

 

Вправа 7. Зазначте сильні електроліти і складіть рівняння їхньої електролітичної дисоціації.

А ферум (III) гідроксид Б ферум (II) гідроксид

В калій гідроксид Г барій гідроксид

KOH = K⁺ + OH^-

Ba(OH)₂ = Ba²⁺ + 2OH^-

 

Вправа 8. Установіть відповідність між назвою групи речовин та конкретними прикладами. А-2,А-4,Б-1,Б-3.

Здатність проводити електричний струм	Назва речовини
А електроліти Б неелектроліти	1 глюкоза 2 нітратна кислота 3 рідкий азот 4 калій хлорид

Вправа 9. Зазначте, як змінюється розчинність більшості твердих речовин з підвищенням температури.

А збільшується

Б зменшується

В залишається без змін

Г спочатку зменшується, а потім збільшується

 

Вправа 10. Зазначте, як змінюється розчинність газів зі зниженням температури.

А збільшується

Б зменшується

В залишається без змін

Г спочатку зменшується, а потім збільшується

 

Вправа 11. Зазначте, як змінюється розчинність газів з підвищенням тиску.

А збільшується

Б зменшується

В залишається без змін

Г спочатку зменшується, а потім збільшується

 

Вправа 12. Оберіть пару речовин, взаємодію яких характеризує скорочене йонне рівняння Cu²⁺ + 2OH^–=

А купрум (II) оксид і хлоридна кислота

Б купрум (II) хлорид і натрій гідроксид

В мідь і нітратна кислота

Г купрум (II) хлорид й арґентум (I) нітрат

У лівій частині рівняння записано лише формули йонів, тому сполуки, які взаємодіють, мають бути сильними електролітами. Йони ОН^- містять луги.

 

Вправа 13. Розташуйте електроліти за збільшенням загальної кількості йонів, на які дисоціює одна формульна одиниця кожної речовини. АБГВ

А калій гідроксид Б алюміній хлорид

В ферум (III) сульфат Г ортофосфатна кислота

A KOH = K++ OH-. Утвориться 1 моль катіонів Калію і 1 моль гідроксид-іонів, разом 2 моль.

Б AlCl₃ = Al³⁺+ 3Cl^-. Утвориться 1 моль катіонів Алюмінію і 3 моль хлорид-іонів, разом 4 моль.

В Fe₂(SO₄)₃ = 2Fe³⁺+ 3SO₄^2-. Утвориться 2 моль катіонів Феруму і 3 моль сульфат-іонів, разом 5 моль.

Г Н₃РО₄ = 3Н⁺+ РO₄^3-. Утвориться 3 моль катіонів Гідрогену і 1 моль ортофосфат-іонів, разом 4 моль.

Вправа 14. Зазначте пари йонів, які не можуть одночасно перебувати в розчині у значній кількості.

А Fe2+ і Cl–  Б Fe2+ і OH–

В Fe2+ і CO32- Г Fe3+ і SO42-

У водному розчині не можуть одначасно перебувати йони, що утворюють слабкі електроліти (осад, газ, слабка кислота, вода):

Б Fe²⁺ + OH^- = Fe(OH)₂↓ 

В Fe²⁺ + CO₃^2- = FeCO₃↓ 

 

Вправа 15. Зазначте пари речовин, між якими реакція йонного обміну в розчині відбуватиметься до кінця.

А цинк нітрат і натрій сульфат

Б магній хлорид і калій сульфат

В натрій сульфат і барій хлорид

Г натрій карбонат і хлоридна кислота

Реакція йонного обміну в розчині відбуватиметься до кінця, якщо утворюється осад, газ, малодисоційована речовина.

В Na₂SO₄ + BaCl₂ = 2NaCl + BaSO₄↓

Г Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑

 

Вправа 16. Зазначте пару речовин, що взаємодіють з утворенням осаду.

А барій гідроксид і сульфатна кислота

Б барій гідроксид і натрій нітрат

В калій карбонат і нітратна кислота

Г калій гідроксид і ферум (III) сульфат

A Ba(OH)₂ + H₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2H₂O

Г 6KOH + Fe₂(SO₄)₃ = 3K₂SO₄ + 2Fe(OH)₃↓ 

 

Вправа 17. Зазначте пару речовин, між якими реакція відбуватиметься в розчині практично до кінця.

а) алюміній сульфат + барій хлорид

б) алюміній нітрат + барій хлорид

Яке фізичне явище супроводжує цю реакцію? Поява осаду.

Al₂(SO₄)₃ + 3BaCl₂ = 3BaSO₄↓ + 2AlCl₃

 

Вправа 18. Складіть план розпізнавання розчинів арґентум (І) нітрату й барій хлориду, що містяться в пробірках без етикеток. Запишіть відповідні рівняння реакцій.

ПЛАН.

1. Наявність хлоридів можна довести додаванням розчину аргентум (І) нітрату. Утворюється  білий сирнистий осад, що не розчиняється у сильних кислотах. Отже, розчин арґентум (І) нітрату можна використати для виявлення пробірки з розчином барій хлориду.

BaCl₂ + 2AgNO₃ = Ba(NO₃)₂ + 2AgCl↓.

2. Методом виключення зробимо висновок, що в другій пробірці - розчин арґентум (І) нітрату.

 

Вправа 19. Складіть план розпізнавання розчинів калій карбонату та калій сульфату, що містяться в пробірках без етикеток. Запишіть відповідні рівняння реакцій.

ПЛАН.

1. Наявність карбонатів можна довести додаванням сильної кислоти. Оскільки карбонатна кислота слабка, то сильні кислоти витискатимуть її із солі. До того ж, вона нестійка і розкладатиметься з виділенням вуглекислого газу, що нагадує "закипання" рідини. Отже, сульфатну кислоту можна використати для виявлення пробірки з розчином калій карбонату.  

K₂CO₃ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + CO₂↑ + H₂O.

2. Методом виключення зробимо висновок, що в другій пробірці - розчин калій сульфату. 

 

Вправа 20. Складіть молекулярні рівняння реакцій за схемами перетворень. Для реакцій йонного обміну складіть повні й скорочені йонні рівняння.

а) Cu(NO₃)₂ -> Cu(OH)₂ -> CuSO₄ -> CuCl₂

1) Cu(NO₃)₂ + 2NaOH = 2NaNO₃ + Cu(OH)₂↓

    Cu²⁺ + 2NO₃^- + 2Na⁺ + 2OH^- = 2Na⁺ + 2NO₃^- + Cu(OH)₂↓

    Cu²⁺ + OH^- = Cu(OH)₂↓

2) Cu(OH)₂↓ + H₂SO₄ = CuSO₄ + 2H₂O

   Cu(OH)₂ + 2H⁺ + SO₄^2- = Cu²⁺ + SO₄^2- + 2H₂O

   Cu(OH)₂ + 2H⁺ = Cu²⁺ + 2H₂O

3) CuSO₄ + BaCl₂ = CuCl₂ + BaSO₄↓

   Cu²⁺ +SO₄^2- + Ba²⁺ + 2Cl^- = Cu²⁺ + 2Cl^- + BaSO₄↓

   Ba²⁺ +SO₄^2- = BaSO₄↓

б) Na -> NaOH -> Na₂SO₄ -> NaNO₃

1) Na + H₂O = Na₂O + H₂↑

2) 2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O

   2Na⁺ + 2OH^- + 2H⁺ + SO₄^2- = 2Na⁺ + SO₄^2- + 2H₂O

   2H⁺ + 2OH^- = 2H₂O

   H⁺ + OH^- = H₂O

3) Na₂SO₄ + Ba(NO₃)₂ = 2NaNO₃ + BaSO₄↓

   2Na⁺ + SO₄^2- + Ba²⁺ + 2NO₃^- = 2Na⁺ + 2NO₃^- + BaSO₄↓

    Ba²⁺ + SO₄^2- = BaSO₄↓

 

Вправа 21. Зазначте масову частку розчиненої речовини в розчині, виготовленому з натрій хлориду масою 60 г і води об’ємом 440 мл.

А 4,4 % Б 6 %

В 10 % Г 12 %

Відомо: m(NaCl)=60 г, V(H₂O)=440 л. Знайти: w(NaCl)-?

Розв'язування:

1. Обчислюємо масу води за формулою:

m(H₂O)=ρ(H₂O)•V(H₂O)=1 г/мл•440 мл = 440 г.

2. Визначаємо масу розчину.

m(розчину)=m(NaCl)+m(H₂O)=60 г + 440 г = 500 г.

3. Масову частку розчиненої речовини обчислюємо за формулою

w(речовини)=m(речовини)/m(розчину)

w(NaCl)=m(NaCl)/m(розчину)=60 г : 500 г =0,12, або,

помноживши це число на 100%, одержимо 12%.

Відповідь: 12%.

 

Вправа 22. Зазначте масу води в розчині масою 200 г з масовою часткою натрій гідроксиду 16%.

А 8 г  Б 16 г

В 32 г Г 168 г

Відомо: m(розчину)=200 г, w(NaOH)=16% або 0,16.

Знайти: m(H₂O)-?

Розв'язування:

1. З формули обчислення масової частки w(речовини)=m(речовини)/m(розчину) знаходимо масу речовини m(речовини)=w(речовини)•m(розчину)

m(NaOH)=w(NaOH)•m(розчину)=0,16 • 200 г =32 г.

2. Розраховуємо масу води.

m(води)=m(розчину)-m(NaOh)=200 г - 32 г = 168 г.

Відповідь: 168 г.

 

Вправа 23. Зазначте масу розчиненої речовини в розчині масою 400 г з масовою часткою алюміній нітрату 8%.

А 4 г

Б 8 г

В 32 г

Г 40 г

Відомо: m(розчину)=400 г, w(Al(NO₃)₃)=8% або 0,08.

Знайти: m(Al(NO₃)₃)-?

Розв'язування:

З формули обчислення масової частки w(речовини)=m(речовини)/m(розчину) знаходимо масу речовини m(речовини)=w(речовини)•m(розчину)

m(Al(NO₃)₃)=w(Al(NO₃)₃)•m(розчину)=0,08 • 400 г =32 г.

Відповідь: 32 г.

 

Вправа 24. Розташуйте кристалогідрати за збільшенням кількості молекул води в їхніх формулах. БГАВ

А залізний купорос

Б гіпс

В глауберова сіль

Г мідний купорос

А FeSO₄•7H₂O

Б CaSO₄•2H₂O

В Na₂SO₄•10H₂O

Г СuSO₄•5H₂O

 

Вправа 25. Учасники хімічної олімпіади одержали завдання виготовити три розчини з масовою часткою 0,5 таких речовин: кальцій гідроксиду, натрій гідроксиду, гідроген хлориду. Перемогли ті учасники, які виготовили лише один розчин. Як ви вважаєте, чому? Отримали водний розчин розчинних солей. 

 

Вправа 26. Обчисліть масу хлоридної кислоти з масовою часткою гідроген хлориду 20% і масу хлоридної кислоти з масовою часткою гідроген хлориду 30%, необхідних для виготовлення 400 г кислоти з масовою часткою гідроген хлориду 25%.

Відомо: m(розчину)=400 г, w(HCl)=25% або 0,25, w₁(HCl)=20% або 0,2, w₂(HCl)=30% або 0,3.

Знайти: m₁(розчину)-? m₂(розчину)-?

Розв'язування:

І спосіб

Нехай х - маса розчину з масовою часткою речовини 20%, а (400-х) - маса розчину з масовою часткою речовини 30%, тоді 0,2•х - маса розчиненої речовини 20% розчину, а 0,3•(400-х) - маса розчиненої речовини 30% розчину. Складаємо алгебраїчне рівняння і розв'язуємо його.

0,2•х + 0,3•(400-х) = 0,25•400

0,2•х + 120 - 0,3•х = 100

0,3•х - 0,2•х = 120 - 100

0,1•х = 20

х = 200, отже m₁(розчину)=200 г

m₂(розчину)=400 - х = 400 - 200 = 200 г

ІІ спосіб

1. Задачу розв'язуємо за правилом Пірсона:

20%				5 частин (30-25=5)
	\		∕
		25%
	∕		\
30%				5 частин (25-20=5)

2. Для приготування нового розчину потрібно мати 5 масових частин розчину з масовою часткою 20% і 5 масових частин розчину з масовою часткою 30%, тобто всього 5+5=10 масових частин. Ці 10 частин становлять 400 г нового розчину.

3. Визначаємо масу розчину, що припадає на одну частину:

400 г : 10=40 г.

4. Визначаємо масу першого і другого розчинів:

m₁(розчину)=40 г • 5 частин = 200 г

m₂(розчину)=40 г • 5 частин = 200 г    

Відповідь: 200 г кислоти з масовою часткою речовини 20% і 200 г кислоти з масовою часткою речовини 30% необхідно мати для виготовлення 400 г кислоти з масовою часткою гідроген хлориду 25%.

 

Вправа 27. Обчисліть масову частку розчиненої речовини у хлоридній кислоті, якщо для її виготовлення у воді об’ємом 817,5 мл розчинили 112 л гідроген хлориду (н.у).

Відомо: V(H₂O)=817,5 мл, V(HCl)=112 л.

Знайти: w(HCl)-?

Розв'язування:

1. Кількість речовини знаходимо за формулою v=V/V_M, де V_M - постійна величина і за н.у. дорівнює 22,4 л/моль.

v(HCl)=V(HCl)/V_M=112 л : 22,4 л/моль = 5 моль.

2. З формули v=m/M, де M=M_r г/моль, знаходимо масу m=v•M.

M_r(HCl)=A_r(H)+A_r(Cl)=1+35,5=36,5, тому М(HCl)=36,5 г/моль.

m(HCl)=v(HCl)•M(НCl)=0,5 моль•36,5 г/моль = 182,5 г.

3. Знаходимо масу води за формулою: m = V•ρ, де густина води ρ=1 г/мл.

m(Н₂О)=V(Н₂О)•ρ(Н₂О)=817,5 мл • 1 г/мл= 817,5 г. Бачимо, що для води об'єм відповідає масі, тому ця дія не є обов'язковою.

4. Знаходимо масу розчину.

m(розчину)=m(HCl)+m(H₂O)=182,5 г + 817,5 г = 1000 г.

5. Знаходимо масову частку речовини в розчині за формулою: 

w(речовини)=m(речовини)/m(розчину)

w(HCl)=m(HCl)/m(розчину)=182,5 г / 1000 г = 0,1825, або,

помноживши це число на 100%, одержимо 18,25%.

Відповідь: 0,1825 або 18,25%. 

 

Вправа 28. У розчині масою 250 г з масовою часткою натрій сульфату 10% розчинили 50 г глауберової солі. Обчисліть масову частку натрій сульфату в розчині, що утворився.

Відомо: m₁(розчину)=250 г, ω₁(Na₂SO₄)=10%, m(Na₂SO₄•10H₂O)=50 г.

Знайти: ω₂(Na₂SO₄)-?

Розв'язування:

І спосіб

1. Обчислюємо масу солі Na₂SO₄ у розчині: 

m₁(Na₂SO₄)=(ω₁(Na₂SO₄)•m₁(розчину)):100%=(10%•250 г):100%=25 г.

2. Знаходимо масу нового розчину (після додавання 50 г глауберової солі).

m₂(розчину)=m₁(розчину)+m(Na₂SO₄•10H₂O)=250 г + 50 г = 300 г

3. Обчислюємо молярну масу (M=M_r г/моль) кристалогідрату.

M(Na₂SО₄•10Н₂О)=M(Na₂SО₄)+10•M(H₂O)=(142+10•18) г/моль=322 г/моль,

де M_r(Na₂SО₄)=2•A_r(Na)+A_r(S)+4•A_r(O)=2•23+32+4•16=142, 

M_r(Н₂О)=2•Ar(Н)+Ar(О)=2•1+16=18.

4. Знаходимо масу солі, що міститься у кристалогідраті масою 50 г.:

у 322 г кристалогідрату Na₂SO₄•10H₂O міститься 142 г солі Na₂SO₄, тоді

у 50 г кристалогідрату Na₂SO₄•10H₂O  - х г Na₂SO₄.

322 г / 50 г = 142 г / х г, звідси

х г • 322 г = 142 г • 50 г

х = 142 г • 50 г / 322 г

х = m(Na₂SO₄)=22 г.

5. Маса безводної солі поповнює масу розчиненої речовини. 

m₂(Na₂SO₄)=m₁(Na₂SO₄)+m(Na₂SO₄)= 25 г + 22 г = 47 г 

6. Обчислюємо масову частку солі в новому розчині:

w₂(Na₂SO₄)=m₂(Na₂SO₄)/m₂(розчину)=47 г : 300 г = 0,157, або 15,7%.

ІІ спосіб

1. Обчислюємо масу солі Na₂SO₄ у розчині: 

m₁(Na₂SO₄)=(ω₁(Na₂SO₄)•m₁(розчину)):100%=(10%•250 г):100%=25 г.

2. Знаходимо масу нового розчину (після додавання 50 г глауберової солі).

m₂(розчину)=m₁(розчину)+m(Na₂SO₄•10H₂O)=250 г + 50 г = 300 г

3. Обчислюємо молярну масу (M=M_r г/моль) кристалогідрату.

M(Na₂SО₄•10Н₂О)=M(Na₂SО₄)+10•M(H₂O)=(142+10•18) г/моль=322 г/моль,

де M_r(Na₂SО₄)=2•A_r(Na)+A_r(S)+4•A_r(O)=2•23+32+4•16=142, 

M_r(Н₂О)=2•Ar(Н)+Ar(О)=2•1+16=18.

4. Обчислюємо масову частку солі в кристалогідраті масою 1 моль.

ω(Na₂SО₄)=m(Na₂SО₄)/m(Na₂SО₄•10Н₂О)=142 г : 322 г=0,44

5. З формули ω(Na₂SО₄)=m(Na₂SО₄)/m(Na₂SО₄•10Н2О) знаходимо масу cолі.

m(Na₂SО₄)=m(Na₂SО₄•10Н₂О)•ω(Na₂SО₄)=5 г•0,44=22 г

6. Маса безводної солі поповнює масу розчиненої речовини. 

m₂(Na₂SO₄)=m₁(Na₂SO₄)+m(Na₂SO₄)= 25 г + 22 г = 47 г 

7. Обчислюємо масову частку солі в новому розчині:

ω₂(Na₂SO₄)=m₂(Na₂SO₄)/m₂(розчину)=47 г : 300 г = 0,157, або 15,7%.

ІІІ спосіб

1. Обчислюємо масу солі Na₂SO₄ у розчині: 

m₁(Na₂SO₄)=(ω₁(Na₂SO₄)•m₁(розчину)):100%=(10%•250 г):100%=25 г.

2. Знаходимо масу нового розчину (після додавання 50 г глауберової солі).

m₂(розчину)=m₁(розчину)+m(Na₂SO₄•10H₂O)=250 г + 50 г = 300 г

3. Обчислюємо молярну масу (M=M_r г/моль) кристалогідрату.

M(Na₂SО₄•10Н₂О)=M(Na₂SО₄)+10•M(H₂O)=(142+10•18) г/моль=322 г/моль,

де M_r(Na₂SО₄)=2•A_r(Na)+A_r(S)+4•A_r(O)=2•23+32+4•16=142, 

M_r(Н₂О)=2•Ar(Н)+Ar(О)=2•1+16=18.

4. Кількість речовини кристалогідрату обчислюємо за формулою v=m/M

v(Na₂SО₄•10Н₂О)=m(Na₂SО₄•10Н₂О)/M(Na₂SО₄•10Н₂О)=50 г:322 г/моль =0,155 моль

5. У 1 моль кристалогідрату Na₂SО₄•10Н₂О міститься 1 моль безводної солі Na₂SO₄, кількості речовини однакові, тому

v(Na₂SО₄)=v(Na₂SО₄•10Н₂О)=0,155 моль

6. З формули v=m/M знаходимо масу безводної солі m=v•M

m₁(Na₂SО₄)=v(Na₂SO₄)•М(Na₂SO₄)=0,155 моль•142 г/моль = 22 г

7. Маса безводної солі поповнює масу розчиненої речовини. 

m₂(Na₂SO₄)=m(Na₂SO₄)+m₁(Na₂SO₄)= 25 г + 22 г = 47 г 

8. Обчислюємо масову частку солі в новому розчині:

w₂(Na₂SO₄)=m₂(Na₂SO₄)/m₂(розчину)=47 г : 300 г = 0,157, або 15,7%.

Відповідь: 15,7%.

 

Вправа 29. Обчисліть масу мідного купоросу, необхідного для виготовлення розчину купрум (ІІ) сульфату масою 200 г з масовою часткою розчиненої речовини 16%.

Відомо: m(розчину)=200 г, ω(CuSO₄)=16%. 

Знайти: m(CuSO4•5H2O)-?

Розв'язування.

І спосіб

1. Обчислюємо масу солі CuSO4 у розчині масою 200 г.

m(CuSO4)=(m(розчину)•ω(CuSO4)):100%=(200 г•16%):100= 32 г.

2. Обчислюємо молярну масу кристалогідрату.

Mr(CuSO₄)=Аr(Cu)+Ar(S)+4•Аr(O)=64+32+4•16=160, тому 

M(CuSO₄)=160 г/моль. 

Mr(Н2О)=2•Аr(Н)+Аr(О)=2•1+16=18, тому M(Н2О)=18 г/моль.

М(CuSO₄•5Н2О)=М(CuSO₄)+5•М(Н₂О)=160+5•18=250 г/моль.

3. Обчислюємо масу кристалогідрата, необхідного для приготування заданого розчину.

160 г CuSO4 міститься у 250 г CuSO4•5H2O,

32 г CuSO4 - у х г CuSO4•5H2O - 

32 г / 160 г = х г / 250 г

х г • 160 г = 32 г • 250 г

х = 32 г • 250 г : 160 г

х = 50 г

ІІ спосіб

1. Обчислюємо масу солі CuSO4 у розчині масою 200 г.

m(CuSO4)=(m(розчину)•ω(CuSO4)):100%=(200 г•16%):100%=32 г.

2. Обчислюємо молярну масу кристалогідрату.

Mr(CuSO₄)=Аr(Cu)+Ar(S)+4•Аr(O)=64+32+4•16=160, тому 

M(CuSO₄)=160 г/моль. 

Mr(Н2О)=2•Аr(Н)+Аr(О)=2•1+16=18, тому M(Н2О)=18 г/моль.

М(CuSO₄•5Н2О)=М(CuSO₄)+5•М(Н₂О)=160+5•18=250 г/моль.

3. Обчислюємо масову частку солі в кристалогідраті масою 1 моль.

ω(CuSO4)=m(CuSO4)/m(CuSO4•5H2O)=160 г : 250 г=0,64

4. З формули обчислення масової частки солі в кристалогідраті знаходимо масу кристалогідрату.

m(CuSO₄•5H₂O)=m(CuSO₄):ω(CuSO₄)=32 г:0,64=50 г

ІІІ спосіб

1. Обчислюємо масу солі CuSO4 у розчині масою 200 г.

m(CuSO4)=(m(розчину)•ω(CuSO₄)):100%=(200 г•16%):100%=32 г.

2. Обчислюємо молярну масу кристалогідрату.

Mr(CuSO₄)=Аr(Cu)+Ar(S)+4•Аr(O)=64+32+4•16=160, тому 

M(CuSO₄)=160 г/моль. 

Mr(Н2О)=2•Аr(Н)+Аr(О)=2•1+16=18, тому M(Н2О)=18 г/моль.

М(CuSO₄•5Н2О)=М(CuSO₄)+5•М(Н₂О)=160+5•18=250 г/моль.

3. Обчислюємо кількість речовини солі CuSO4 масою 32 г за формулою v=m/M.

v(CuSO4)=m(CuSO4)/M(CuSO4)=32 г : 160 г/моль=0,2 моль.

4. Знаходимо у якій кількості речовини кристалогідрату міститься 0,2 моль безводної солі. 

У 1 моль кристалогідрата  CuSO4•5H2O міститься 1 моль безводної солі CuSO4, кількості речовини однакові, тому

v(CuSO4•5H2O)=v(CuSO4)=0,2 моль. 

5. Обчислюємо масу кристалогідрату кількістю речовини 0,2 моль за формулою m=v•M.

m(CuSO4•5H2O)=v(CuSO4•5H2O)•M(CuSO4•5H2O)=0,2 г•250 г/моль=50 г.

Відповідь: m(CuSO4•5H2O)=50 г.

 

Вправа 30. До розчину натрій сульфату масою 25 г з масовою часткою солі 10% додали 5 г глауберової солі (декагідрат натрій сульфату). Якою стала масова частка натрій сульфату у виготовленому розчині?

Відомо: m₁(розчину)=25 г, ω₁(Na₂SO₄)=10%, m(Na₂SO₄•10H₂O)=5 г.

Знайти: ω₂(Na₂SO₄)-?

Розв'язування:

I спосіб

1. Обчислюємо масу солі Na₂SO4 у розчині масою 25 г.

m₁(Na₂SO4)=(m₁(розчину)•ω₁(Na₂SO4)):100%=(25 г•10%):100%=2,5 г.

2. Обчислюємо молярну масу кристалогідрату.

Mr(Na₂SO₄)=2•Аr(Na)+Ar(S)+4•Аr(O)=2•23+32+4•16=142, тому 

M(Na₂SO₄)=142 г/моль. 

Mr(Н2О)=2•Аr(Н)+Аr(О)=2•1+16=18, тому M(Н2О)=18 г/моль.

М(Na₂SO₄•10Н2О)=М(Na₂SO₄)+10•М(Н₂О)=142+10•18=322 г/моль.

3. Знаходимо масу солі, що міститься у кристалогідраті масою 5 г.:

у 322 г кристалогідрату Na₂SO₄•10H₂O міститься 142 г солі Na₂SO₄, тоді

у 5 г кристалогідрату Na₂SO₄•10H₂O  - х г Na₂SO₄.

322 г / 5 г = 142 г / х г, звідси

х г • 322 г = 142 г • 5 г

х = 142 г • 5 г / 322 г

х = m(Na₂SO₄)=2,2 г.

4.  Розраховуємо масу Na₂SO₄ в новому розчині:

m₂(Na₂SO₄)=m₁(Na₂SO₄)+m(Na₂SO₄)=2,5 г + 2,2 г=4,7 г.

5. Розраховуємо масу нового розчину:

m₂(розчину)=m₁(розчину)+m(Na₂SO₄•10H₂O)=25 г + 5 г=30 г.

6. Обчислюємо масову частку солі в новому розчині:

w₂(Na₂SO₄)=m₂(Na₂SO₄)/m₂(розчину)=4,7:30 г=0,16, або 16%.

ІІ спосіб

1. Обчислюємо масу солі Na₂SO4 у розчині масою 25 г.

m₁(Na₂SO4)=(m₁(розчину)•ω₁(Na₂SO4)):100%=(25 г•10%):100%=2,5 г.

2. Обчислюємо молярну масу кристалогідрату.

Mr(Na₂SO₄)=2•Аr(Na)+Ar(S)+4•Аr(O)=2•23+32+4•16=142, тому 

M(Na₂SO₄)=142 г/моль. 

Mr(Н₂О)=2•Аr(Н)+Аr(О)=2•1+16=18, тому M(Н₂О)=18 г/моль.

М(Na₂SO₄•10Н₂О)=М(Na₂SO₄)+10•М(Н₂О)=142+10•18=322 г/моль.

3. Обчислюємо масову частку солі в кристалогідраті масою 1 моль.

ω(Na₂SO₄)=m(Na₂SO₄)/m(Na₂SO₄•10H₂O)=142 г : 322 г=0,44

4. Знаходимо масу cолі у кристалогідраті масою 5 г.

m(Na₂SO₄)=m(Na₂SO₄•10Н₂О)•ω(Na₂SO₄)=5 г•0,44=2,2 г.

5. Розраховуємо масу Na₂SO₄ в новому розчині:

m₂(Na₂SO₄)=m₁(Na₂SO₄)+m(Na₂SO₄)=2,5 г + 2,2 г=4,7 г.

6. Розраховуємо масу нового розчину:

m₂(розчину)=m₁(розчину)+m(Na₂SO₄•10H₂O)=25 г + 5 г=30 г.

7. Обчислюємо масову частку солі в новому розчині:

ω₂(Na₂SO₄)=m₂(Na₂SO₄)/m₂(розчину)=4,7:30 г=0,16, або 16%.

ІІІ спосіб

1. Обчислюємо масу солі Na₂SO4 у розчині масою 25 г.

m₁(Na₂SO4)=(m₁(розчину)•ω₁(Na₂SO4)):100%=(25 г•10%):100%=2,5 г.

2. Обчислюємо молярну масу кристалогідрату.

Mr(Na₂SO₄)=2•Аr(Na)+Ar(S)+4•Аr(O)=2•23+32+4•16=142, тому 

M(Na₂SO₄)=142 г/моль. 

Mr(Н2О)=2•Аr(Н)+Аr(О)=2•1+16=18, тому M(Н2О)=18 г/моль.

М(Na₂SO₄•10Н2О)=М(Na₂SO₄)+10•М(Н₂О)=142+10•18=322 г/моль.

3. Обчислюємо кількість речовини кристалогідрату масою 5 г за формулою n=m/M.

n(Na₂SO₄•10H₂O)=m(Na₂SO₄•10H₂O)/М(Na₂SO₄•10H₂O)=5 г:322 г/моль=0,016 моль.

4. Знаходимо кількість речовини солі, що міститься у 0,016 моль кристалогідрату.

У 1 моль кристалогідратa Na₂SO₄•10H₂O міститься 1 моль Na₂SO₄, кількості речовини однакові, тому  

n(Na₂SO₄)=n(Na₂SO₄•10H₂O)=0,016 моль.

5. Обчислюємо масу солі Na₂SO₄ кількістю речовини 0,016 моль за формулою m=n•M.

m(Na₂SO₄)=n(Na₂SO₄)•М(Na₂SO₄)=0,016 моль•142 г/моль=2,2 г.

6. Розраховуємо масу Na₂SO₄ в новому розчині:

m₂(Na₂SO₄)=m₁(Na₂SO₄)+m(Na₂SO₄)=2,5 г + 2,2 г=4,7 г.

7. Розраховуємо масу нового розчину:

m₂(розчину)=m₁(розчину)+m(Na₂SO₄•10H₂O)=25 г + 5 г=30 г.

8. Обчислюємо масову частку солі в новому розчині:

ω₂(Na₂SO₄)=m₂(Na₂SO₄)/m₂(розчину)=4,7:30 г=0,16, або 16%.

Відповідь: ω₂(Na₂SO₄)=16%.

 

Вправа 31. Обчисліть масу води й кристалогідрату CaCl₂●6H₂O, необхідні для виготовлення 500 мл розчину з масовою часткою кальцій хлориду 15% і густиною 1,18 г/мл.

Відомо: m(розчину)=500 мл, ρ(розчину)=1,18 г/мл, ω(CaCl₂)=15%.

Знайти: m(CaCl2•6Н2О)-?, m(Н2О)-?

Розв'язування.

І спосіб

1. Обчислюємо масу розчину:

m(розчину)=V(розчину)●ρ(розчину)=500 мл●1,18 г/мл=590 г.

2. Обчислюємо масу солі CaCl₂ у розчині масою 590 г.

m(CaCl₂)=(m(розчину)●ω(CaCl₂)):100%=(590 г • 15%):100% = 88,5 г. 

3. Обчислюємо молярну масу кристалогідрату.

Mr(CаCl2)=Аr(Cа)+2•Аr(Cl)=40+2•35,5=111, тому M(CаCl2)=111 г/моль. 

Mr(Н2О)=2•Аr(Н)+Аr(О)=2•1+16=18, тому M(Н2О)=18 г/моль.

М(CaCl2•6Н2О)=М(CaCl2)+6М(Н2О)=111+6•18=111+108=219 г/моль

4. Знаходимо масу кристалогідрату, в якому міститься 88,5 г безводної солі.

111 г солі CaCl₂ міститься у 219 г кристалогідрату CaCl2•6Н2О, тоді

88,5 г солі CaCl₂ - х г кристалогідрату CaCl2•6Н2О

111 г / 88,5 г = 219 г / х, звідси

х • 111 г = 219 г • 88,5 г,

х = 219 г • 88,5 г : 111 г

x = m(CaCl₂•6Н₂О)=174,6 г.

5. Розраховуємо масу води у розчині масою 590 г.

m(H₂O)=m(розчину)-m(CaCl₂•6Н₂О)=590 г - 174,6 г = 415,4 г

ІІ спосіб

1. Обчислюємо масу розчину:

m(розчину)=V(розчину)●ρ(розчину)=500 мл●1,18 г/мл=590 г.

2. Обчислюємо масу солі CaCl₂ у розчині масою 590 г.

m(CaCl₂)=(m(розчину)●ω(CaCl₂)):100%=(590 г • 15%):100% = 88,5 г. 

3. Обчислюємо молярну масу кристалогідрату.

Mr(CаCl2)=Аr(Cа)+2•Аr(Cl)=40+2•35,5=111, тому M(CаCl2)=111 г/моль. 

Mr(Н2О)=2•Аr(Н)+Аr(О)=2•1+16=18, тому M(Н2О)=18 г/моль.

М(CaCl2•6Н2О)=М(CaCl2)+6М(Н2О)=111+6•18=111+108=219 г/моль

4. Обчислюємо масову частку безводної солі CaCl2 в 1 моль кристалогідрату.

ω(CаCl2)=М(CаCl2)/М(CaCl2•6Н2О)=111/219=0,5068.

5. З формули ω(CаCl2)=m(CаCl2)/m(CaCl2•6Н2О) знаходимо масу кристалогідрату:

m(CaCl2•6Н2О)=m(CaCl2)/ω(CаCl2)=88,5:0,5068=174,6 г.

6. Розраховуємо масу води у розчині масою 590 г.

m(H₂O)=m(розчину)-m(CaCl2•6Н2О)=590 г - 174,6 г = 415,4 г

ІІІ спосіб

1. Обчислюємо масу розчину:

m(розчину)=V(розчину)●ρ(розчину)=500 мл●1,18 г/мл=590 г.

2. Обчислюємо масу солі CaCl₂ у розчині масою 590 г.

m(CaCl₂)=(m(розчину)●ω(CaCl₂)):100%=(590 г • 15%):100% = 88,5 г. 

3. Обчислюємо молярну масу кристалогідрату.

Mr(CаCl2)=Аr(Cа)+2•Аr(Cl)=40+2•35,5=111, тому M(CаCl2)=111 г/моль. 

Mr(Н2О)=2•Аr(Н)+Аr(О)=2•1+16=18, тому M(Н2О)=18 г/моль.

М(CaCl2•6Н2О)=М(CaCl2)+6М(Н2О)=111+6•18=111+108=219 г/моль.

4. Обчислюємо кількість речовини солі CaCl₂ масою 88,5 г за формулою v=m/M.

v(CaCl2)=m(CaCl₂):M(CaCl₂)=88,5 г:111 г/моль=0,7972 моль.

5. Знаходимо кількість речовини кристалогідрату, в якому міститься 0,7972 моль безводної солі.

1 моль кристалогідратa CaCl2•6Н2О містить 1 моль CaCl2, кількості речовини однакові, тому 

v(CaCl2•6Н2О)=v(CaCl₂)=0,7972 моль.

6. Обчислюємо масу безводної солі кількістю речовини 0,7972 моль за формулою m=v•M.

m(СaCl2•6Н2О)=v(СaCl2•6Н2О)•М(aCl2•6Н2О)=0,7972 моль•219 г/моль=174,6 г.

7. Розраховуємо масу води у розчині масою 590 г.

m(H₂O)=m(розчину)-m(CaCl2•6Н2О)=590 г - 174,6 г = 415,4 г.

Відповідь: m(CaCl2•6Н2О)=174,6 г, m(H₂O)=415,4 г. 

 

Вправа 32. Літій масою 14 г помістили в посудину з водою об’ємом 186 мл. Обчисліть масову частку лугу в утвореному розчині (н.у.).

Відомо: m(Li)=14 г, V(H₂O)=186 мл. Знайти: ω(LiOH)-?

Розв’язування.

1. Складаємо хімічне рівняння:

14 г     х г       у г

2Li + 2H₂O = 2LiOH + H₂↑

14 г    32 г       48 г

Над формулами сполук Li, H₂O і LiOH записуємо наведену в умові задачі масу літію (14 г) і невідомі маси води (х г) і лугу (у г), а під формулами сполук - маси кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярні маси (M=Mrг/моль) речовин й, відповідно, маси 2 моль.

Mr(Li)=Ar(Li)=7, M(Li)=7 г/моль. 

Маса 1 моль=7 г, а маса 2 моль=14 г.

Mr(H₂O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18, M(H₂O)=18 г/моль.  

Маса 1 моль=18 г, а маса 2 моль=32 г.

Mr(LiOH)=Ar(Li)+Ar(O)+Ar(H)=7+16+1=24, M(LiOH)=24 г/моль.  

Маса 1 моль=24 г, а маса 2 моль=48 г.

2. Для обчислення маси води H₂O, що вступила в реакцію, складаємо пропорцію і розв'язуємо її:

за рівнянням реакції з 14 г Li утворюється 32 г H₂O,

за умовою задачі з 14 г Li - x г H₂O.

14 г / 14 г = 32 г / x г

х г • 14 г = 14 г • 32 г

х = 14 г • 32 г / 14 г

х = m₀(H₂O)=32 г 

3. Для обчислення маси лугу LiOH складаємо пропорцію і розв'язуємо її:

за рівнянням реакції з 14 г Li утворюється 48 г LiOH,

за умовою задачі з 14 г Li - x г LiOH.

14 г / 14 г = 48 г / y г

y г • 14 г = 14 г • 48 г

y = 14 г • 48 г / 14 г

х = m(LiOH)=48 г 

4. Знаходимо масу води за формулою: m=V•ρ, де густина води ρ=1 г/мл.

m(Н2О)=V(Н2О)•ρ(Н2О)=186 мл•1 г/мл= 186 г. Бачимо, що для води об'єм відповідає масі, тому ця дія не є обов'язковою.

5. Розраховуємо масу води, що залишиться в розчині:

m₁(H₂O)=m(H₂O)-m₀(H₂O)=186 г - 32 г=154 г.

6. Розраховуємо масу нового розчину:

m₁(розчину)=m(Li)+m₁(H₂O)=14 г + 154 г=168 г.

7. Обчислюємо масову частку лугу в новому розчині:

ω1(NaOН)=m(NaОН)/m₁(розчину)=48 г : 168 г=0,286, або 28,6%.

Відповідь: 28,6%.

Інші завдання дивись тут...