Самостійна робота (рівнева). Кількісний склад розчину. Масова частка розчиненої речовини.
І рівень.
Задача 1. Обчисліть масову частку калій гідроксиду в розчині масою 36 г., в якому розчинений луг масою 7 г.
Відомо: m(розчину)=36г; m(КОН)=7 г. Знайти: W(KOH) -?
Розв'язання.
І спосіб.
Знаходимо масову частку калій гідроксиду в розчині за формулою:
W(речовини)=(m(речовини)/m(розчину)) •100 %.
W(КОН)=(7 г /36 г) •100%=19,4%.
Відповідь: W(КОН)=19,4%.
ІІ спосіб.
Визначаємо масу розчиненої речовини (калій гідроксиду), що міститься у 100 г розчину, тобто масову частку. Для цього складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
у 36 г розчину - 7 г лугу КОН
у 100 г розчину - х г лугу КОН
36 г /100 г = 7 г / х г,
тому х г • 36 г = 7 г • 100 г,
х = (7 г • 100 г) : 36 г = 19,4 г,
тому W(КОН)=19,4%.
Відповідь: W(КОН)=19,4%.
ІІ рівень.
Задача 1. У хімічну склянку насипали цукру масою 5 г і долили воду об'ємом 95 мл. Обчисліть масову частку цукру в розчині.
Відомо: V(води)=95мл; m(цукру)=5г.
Знайти: W(цукру) -?
Розв'язання.
І спосіб.
1. Знаходимо масу води за формулою:
m = V•ρ, де густина води ρ(води)=1г/мл.
m(води) = V(води) • ρ(води) = 95 мл • 1 г/мл = 95 г. Бачимо, що для води об'єм відповідає масі, тому ця дія не є обов'язковою.
2. Знаходимо масу розчину:
m(розчину)=m(води)+m(цукру)=95 г + 5 г = 100 г.
3. Знаходимо масову частку речовини (цукру) в розчині за формулою:
W(речовини)=(m(речовини)/m(розчину))• 100 %.
W(цукру)=(5 г/100 г) • 100%=5%.
Відповідь: W(цукру)=5%.
ІІ спосіб.
1. Знаходимо масу води за формулою:
m = V•ρ, де густина води ρ(води)=1г/мл.
m(води) = V(води) • ρ(води) = 95 мл • 1 г/мл = 95 г. Бачимо, що для води об'єм відповідає масі, тому ця дія не є обов'язковою.
2. Знаходимо масу розчину:
m(розчину)=m(води)+m(цукру)=95 г + 5 г = 100 г.
3. Отримали, що у 100 г розчину міститься 5 г цукру,
тому W(цукру)=5%.
Відповідь: W(цукру)=5%.
ІІІ рівень.
Задача 1. Маринад для маринування грибів містить натрій хлорид масою 50 г і лимонну кислоту масою 2 г, які розчинені у воді масою 1000 мл. Обчисліть масові частки солі та кислоти у даному розчині.
Відомо: m(NaCl)=50г; m(кислоти)=2г; V(води)=1000мл;.
Знайти: W(NaCl) -? W(кислоти) - ?
Розв'язання.
І спосіб.
1. Знаходимо масу води за формулою:
m = V•ρ, де густина води ρ(води)=1г/мл.
m(води) = V(води) • ρ(води) = 1000 мл • 1 г/мл = 1000 г. Бачимо, що для води об'єм відповідає масі, тому ця дія не є обов'язковою.
2. Знаходимо масу розчину:
m(розчину)=m(води)+m(NaCl)+m(кислоти)=1000 г+50 г+2 г=1052 г.
3. Знаходимо масову частку речовини в розчині за формулою:
W(речовини)=(m(речовини)/m(розчину))•100%.
Масова частка солі NaCl у даному розчині:
W(NaCl)=(50 г/1052 г) •100%=4,75%.
Масова частка кислоти у даному розчині:
W(кислоти)=(2 г/1052 г) •100%=0,19%.
Відповідь: W(NaCl)=4,75%; W(кислоти)=0,19%
ІІ спосіб.
1. Знаходимо масу води за формулою:
m = V•ρ, де густина води ρ(води)=1г/мл.
m(води) = V(води) • ρ(води) = 1000 мл • 1 г/мл = 1000 г. Бачимо, що для води об'єм відповідає масі, тому ця дія не є обов'язковою.
2. Знаходимо масу розчину:
m(розчину)=m(води)+m(NaCl))+m(кислоти)=1000 г+50 г+2 г=1052 г.
3. Визначаємо масу розчиненої речовини, що міститься у 100 г розчину, тобто масову частку речовини. Для цього складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
Пропорція для обчислення масової частки солі NaCl в розчині.
у 1052 г розчину - 50 г NaCl,
у 100 г розчину - х г NaCl.
1052 г / 100 г = 50 г / х г,
тому х г • 1052 г = 50 г • 100 г,
х = (50 г • 100 г):1052 г= 4,75 г,
тому W(NaCl)=4,75%.
Пропорція для обчислення масової частки кислоти в розчині.
у 1052 г розчину - 2 г кислоти,
у 100 г розчину - х г кислоти.
1052 г / 100 г = 2 г / х г,
тому х г • 1052 г = 2 г • 100 г,
х = (2 г • 100 г) : 1052 г = 0,19 г,
тому W(кислоти)=0,19%.
Відповідь: W(NaCl)=4,75%; W(кислоти)=0,19%
ІV рівень.
Задача 1. Змішали розчин масою 100 г з масовою часткою сульфатної кислоти 0,5 з розчином масою 200 г з масовою часткою цієї ж кислоти 0,1. Обчисліть масову частку речовини у новому розчині.
Відомо: m1(розчину)=100 г; W1(H2SO4)=0,5 або 50%;
m2(розчину)=200 г; W2(H2SO4)=0,1 або 10%.
Знайти: W(H2SO4) - ?
Розв'язання.
І спосіб.
1. Знаходимо масу речовини у кожному з двох розчинів за формулою:
m(речовини) = (W(речовини)•m(розчину))/100%
У першому розчині:
m1(H2SO4) = (W1(H2SO4)•m1(розчину))/100%=
=(50%•100 г):100%=50 г.
У другому розчині:
m2(H2SO4) = (W2(H2SO4)•m2(розчину))/100%=
=(10%•200 г):100%=20 г.
2. Знаходимо масу речовини (сульфатної кислоти H2SO4) у новому розчині.
m(H2SO4)=m1(H2SO4)+m2(H2SO4)=50 г+20 г=70 г
3. Знаходимо масу нового розчину.
m(розчину)=m1(розчину)+m2(розчину)=100 г+200 г=300 г.
4. Знаходимо масову частку речовини (сульфатної кислоти H2SO4) в новому розчині за формулою:
W(речовини)=(m(речовини)/m(розчину))•100 %.
W(H2SO4)=(70 г/300 г)•100 %=23,3 %.
Відповідь: W(H2SO4)=23,3%
ІІ спосіб.
1. Те, що масова частка речовини становить 50%, означає, що в розчині масою 100 г міститься розчинена речовина масою 50 г. За умовою задачі маса першого розчину 100 грамів, тому маса речовини рівна 50 г.
Для знаходження маси речовини у другому розчині складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
у 100 г розчину - 10 г сульфатної кислоти H2SO4
у 200 г розчину - х г сульфатної кислоти H2SO4
100 г/200 г=10 г/х г,
тому х г•100 г=10 г•200 г,
х=(10 г•200 г):100 г=20 г.
2. Знаходимо масу речовини (сульфатної кислоти H2SO4) у новому розчині.
m(H2SO4)=m1(H2SO4)+m2(H2SO4)=50 г+20 г=70 г.
3. Знаходимо масу нового розчину.
m(розчину)=m1(розчину)+m2(розчину)=100 г+200 г=300 г.
4. Обчислюємо масу розчиненої речовини (сульфатної кислоти H2SO4) в 100 г розчину, тобто масову частку. Для цього складаємо пропорцію і розв'язуємо її:
у 300 г розчину - 70 г сульфатної кислоти H2SO4
у 100 г розчину - х г сульфатної кислоти H2SO4
300 г/100 г=70 г/х г,
тому х г•300 г=70 г•100 г,
х =(70 г•100 г):300 г=33,1 г,
тому W(H2SO4)=23,3%.
Відповідь: W(H2SO4)=23,3%