Загрузка...

Домашнє завдання. Кількісний склад розчину. Масова частка розчиненої речовини.

Завдання 1. Розв'яжіть задачі посильного вам рівня. *

І-ІІ рівні

1. У воді масою 155 г розчинили плюмбум(ІІ) нітрат масою 45 г. Обчисліть масову частку солі в розчині.

Відомо: m(води)=155 г; m(Pb(NO3)2)=45 г.   Знайти: W(Pb(NO3)2) -?

Розв'язання.

І спосіб.

1. Знаходимо масу розчину: m(розчину)=m(води)+m(Pb(NO3)2)=155 г + 45 г = 200 г.

2. Знаходимо масову частку речовини (плюмбум (ІІ) нітрату Pb(NO3)2) в розчині за формулою:

W=(m(речовини)/m(розчину))• 100 %.

W(Pb(NO3)2)=(45г/200г• 100%=22,5 %.

Відповідь: W(Pb(NO3)2)=22,5 %.

ІІ спосіб.

1. Знаходимо масу розчину: m(розчину)=m(води)+m(Pb(NO3)2)=155 г + 45 г = 200 г.

2. Визначаємо масу солі плюмбум (ІІ) нітрату Pb(NO3)2, що міститься в 100 г розчину. Для цього складаємо пропорцію і розв'язуємо її: 

у 200 г розчину - 45 г солі плюмбум (ІІ) нітрату Pb(NO3)2

у 100 г розчину - х г солі плюмбум (ІІ) нітрату Pb(NO3)2

200 г/ 100 г = 45 г / х г, тому х г • 200 г = 45 г • 100 г, х = (45 • 100 г)/ 200 г = 22,5 г.

Звідси  W(Pb(NO3)2)=22,5%.

Відповідь: W(Pb(NO3)2)=22,5 %.

2. Обчисліть, яку масу калій перманганату треба взяти, щоб приготувати дезінфікуючий розчин масою 80 г з масовою часткою солі 0,012.

Відомо: m(розчину)=80 г; W(KMnO4)=0,012 або 1,2%.  

Знайти: m(KMnO4) -?  

Розв'язання.

Знаходимо масу речовини (перманганату KMnO4) за формулою:

m(речовини)=(m(розчину)/100 %)W

m(KMnO4)=(80г/100%• 1,2%=0,96 г.

Відповідь: m(KMnO4)=0,96 г.

Ill рівень

3. До розчину калій нітрату масою 160 г з масовою часткою солі 40% долили воду масою 240 г. Обчисліть масову частку солі в новому розчині.

Відомо: V(води)=240г; m(розчину)=160г; W(KNO3)=40%.  

Знайти: W(речовини) -?

Розв'язання.

1. Знаходимо масу речовини (калій нітрату KNO3) за формулою:

m(речовини)=(m(розчину)/100 %)W

m(KNO3)=(160г/100%• 40%=64 г.

3. Знаходимо масу нового розчину: 160 г + 240 г = 400 г.

4. Знаходимо масову частку речовини (калій нітрату KNO3)) в новому розчині за формулою:

W=(m(речовини)/m(розчину))• 100 %.

W(KNO3)=(64г/400г• 100%=16 %.

Відповідь: W(KNO3)=16 %.

4. Обчисліть масу безводної солі у кристалогідраті ферум(ІІ) сульфату FeSО4 • 7Н2О масою 66,4 г.

Відомо: m(FeSО4 • 7Н2О)=66,4 г.  Знайти: m(FeSО4) - ?   

Розв'язання.

І спосіб.

1. Обчислюємо молярну масу кристалогідрату (M г/моль=Mr).

Mr(FeSО4)=Аr(Fe)+Аr(S)+4Аr(О)=56+32+416=152   M(FeSО4)=152 г/моль. 

Mr(Н2О)=2Аr(Н)+Аr(О)=21+16=18    M(Н2О)=18 г/моль.

М(FeSО4 • 7Н2О)=М(FeSО4)+7 М(Н2О)=152+7•18=152+126=278 г/моль.

1 моль кристалогідрату містить 1 моль безводної солі і 7 моль води.

2. Знаходимо масу безводної солі FeSО4.

у 278 г  кристалогідрату  FeSО4 • 7Н2О - 152 г  безводної солі FeSО4

у 66,4 г  кристалогідрату  FeSО4 • 7Н2О - х г  безводної солі FeSО4

278 г / 66,4 г г = 152 г / х г, тому х г •278 г=152 г•66,4г, х=(152 г•66,4г):278 г=36,3 г.

Відповідь: m(FeSО4)=36,3 г.

ІІ спосіб.

1. Обчислюємо молярну масу кристалогідрату (M г/моль=Mr).

Mr(FeSО4)=Аr(Fe)+Аr(S)+4Аr(О)=56+32+416=152   M(FeSО4)=152 г/моль. 

Mr(Н2О)=2Аr(Н)+Аr(О)=21+16=18    M(Н2О)=18 г/моль.

М(FeSО4 • 7Н2О)=М(FeSО4)+7 М(Н2О)=152+7•18=152+126=278 г/моль

2. Обчислюємо кількість речовини кристалогідрату ( γ=m/M, де M г/моль=Mr).

γ(FeSО4 • 7Н2О)=66,4 г : 278 г/моль = 0,239 моль.

З формули кристалогідрату FeSО4 • 7Н2О бачимо, що 1 моль кристалогідрату містить 1 моль солі ферум (ІІ) сульфату і 7 моль кристалізаційної води, тому  γ(FeSО4)= 0,239 моль   і  γ(Н2О)= 70,239 моль =1,673 моль.

3. Розраховуємо масу солі ферум (ІІ) нітрату (m=γM, де M г/моль=Mr) кількістю речовини 0,239 моль.

m(FeSО4)=γ(FeSО4• М(FeSО4)=0,239 моль152 г/моль=36,3 г.

Відповідь: m(FeSО4)=36,3 г.

ІІІ спосіб.

1. Обчислюємо молярну масу кристалогідрату (M г/моль=Mr).

Mr(FeSО4)=Аr(Fe)+Аr(S)+4Аr(О)=56+32+416=152   M(FeSО4)=152 г/моль. 

Mr(Н2О)=2Аr(Н)+Аr(О)=21+16=18    M(Н2О)=18 г/моль.

М(FeSО4 • 7Н2О)=М(FeSО4)+7 М(Н2О)=152+7•18=152+126=278 г/моль

2. Знайдемо масову частку солі ферум (ІІ) сульфату FeSО4 в кристалогідраті:

W(FeSО4)=М(FeSО4)/М(FeSО4 • 7Н2О)=152/278=0,546.

3. формули W(FeSО4)=m(FeSО4)/m(FeSО4 • 7Н2О) знаходимо масу солі m(FeSО4)=W(FeSО4)m(FeSО4 • 7Н2О). 

m(FeSО4)=0,546•66,4 г=36,3 г.

Відповідь: m(FeSО4)=36,3 г.

ІV рівень

5. Під час прожарювання кристалогідрату манган(ІІ) сульфату масою 22,16 г, утворилася безводна сіль масою 12,08 г. Обчисліть формулу кристалогідрату та масову частку кристалізаційної води в ньому.

Відомо: m(MnSО4 • хН2О)=22,16 г; m(FeSО4)=12,08 г.

Знайти: формула кристалогідрату MnSО4 • хН2О - ?W(Н2О) - ?   

Розв'язання.

І спосіб.

1. Знаходимо масову частку безводної солі манган (ІІ) сульфату MnSО4 в кристалогідраті.

W(Mn4)=m(Mn4)/m(Mn4 • хН2О)=12,08/22,16=0,545

2. Обчислюємо молярні маси безводної солі Mn4 і води Н2О.

М(Mn4)=Ar(Mn)+Ar(S)+4Ar(O)=55+32+4•16=151 г/моль.

М(Н2О)=2Ar(Н)+Ar(О)=2•1+16=2=18 г/моль.

3. З формули W(Mn4)=М(Mn4)/М(Mn4 • хН2О) знаходимо молярну масу кристалогідрата 

М(Mn4 • хН2О)=М(Mn4)/W(Mn4).

М(Mn4 • хН2О)=151 г/ моль : 0,545=277 г/моль.

Беручи до уваги, що  М(Mn4 • хН2О)=М(Mn4)+ хМ(Н2О) і  М(Mn4 • хН2О)=277 г/моль, отримуємо рівняння:

151 + х • 18 = 277

х • 18 = 277 - 151

х = (277 - 151) : 18

х = 7

Отже, формула кристалогідрата Mn4  7Н2О.

ІІ спосіб.

Складаємо хімічне рівняння.

   22,16 г              12,08 г

MnSO4 • x H2O = MnSO4        +  x H2O

  151+x18 г          151 г 

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

1 моль кристалогідрату містить 1 моль безводної солі манган (ІІ) сульфат MnSO4.

Обчислюємо молярні маси, й відповідно, маси 1 моль солі і 1 моль кристалогідрату.

М(Mn4)=Ar(Mn)+Ar(S)+4Ar(O)=55+32+4•16=151 г/моль.

Маса 1 моль =151 г.

М(Н2О)=2Ar(Н)+Ar(О)=2•1+16=2=18 г/моль

(MnSO4 • x H2O)=М(MnSO4)+ xМ(H2O)=151+x18 г/моль.

Маса 1 моль=151+x18 г.

Зазначені маси речовин підписуємо під формулами речовин у рівнянні реакції. 

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

 22,16 / (151+x18) = 12,08 / 151; 

22, 16 • 151 = 12,08 г • (151 + х • 18)

151 + х • 18 = (22, 16 г • 151 г) / 12,08 г

151 + х • 18 = 277

х • 18 = 277 - 151

х = 7

Отже, формула кристалогідрата Mn4  7Н2О.

Відомо: Mn4  7Н2О  Знайти: W(Н2О) -?

Розв'язання.

І спосіб.

1. Знаходимо масову частку безводної солі манган (ІІ) сульфату MnSО4 в кристалогідраті.

W(Mn4)=m(Mn4)/m(Mn4 • 7Н2О)=12,08/22,16=0,545 або 54,5%

2. Знаходимо масову частку води Н2О в кристалогідраті.

    W(Н2О)=1 - W(Mn4=1 - 0,545 = 0,455

або 

    W(Н2О)=100% - W(Mn4=100% - 54,5% = 45,5%

ІІ спосіб.

1. Обчислюємо молярну масу кристалогідрату (M г/моль=Mr).

Мr(Mn4)=Ar(Mn)+Ar(S)+4Ar(O)=55+32+4•16=151;  Мr(Mn4)=151 г/моль. 

Mr(Н2О)=2Аr(Н)+Аr(О)=21+16=18    M(Н2О)=18 г/моль.

М(Mn4  7Н2О)=М(Mn4)+7 М(Н2О)=151+7•18=277 г/моль.

2. Складаємо пропорцію і обчислюємо масову частку  води в кристалогідраті.

1 моль кримталогідрату містить 7 моль води.

у 277 г (маса 1 моль кристалогідрату) - 1 або 100%

у 126 г (маса 7 моль води) - х

277 г / 126 г = 100% / х , тому х•277 г=126 г •100%, х = (126 г•100%):277 г=45,5%

ІІІ спосіб.

1. Обчислюємо молярну масу кристалогідрату (M г/моль=Mr).

Мr(Mn4)=Ar(Mn)+Ar(S)+4Ar(O)=55+32+4•16=151;  Мr(Mn4)=151 г/моль. 

Mr(Н2О)=2Аr(Н)+Аr(О)=21+16=18    M(Н2О)=18 г/моль.

М(Mn4  7Н2О)=М(Mn4)+7 М(Н2О)=151+7•18=151+126=277 г/моль.

3. Знаходимо масову частку  води в кристалогідраті за формулою:

W(Н2О= 7М(Н2О) / М(Mn4  7Н2О) = 126 / 277 = 0,455 або 45,5%

Відповідь: формула кристалогідрата Mn4  7Н2О; W(Н2О45,5%.

6. До розчину масою 50 г з масовою часткою барій хлориду 0,3 долили розчин цієї ж солі масою 150 г з масовою часткою 0,6. Обчисліть масову частку солі в новому розчині.

Відомо: m(розчин перший)=50г; W(BaCl2)=0,3 або 30%;

m(розчин другий)=150г; W(BaCl2)=0,6 або 60%.  

Знайти: W (BaCl2) у новому розчині- ?

Розв'язання.

1. Знаходимо масу речовини (барій хлориду BaCl2) у кожному з двох розчинів за формулою:

m(речовини) = (• m(розчину))/100 %

Маса речовини барій хлориду BaCl2 в першому розчині:

= (30% • 50 г) : 100% =15 г.

Маса речовини барій хлориду BaCl2 в другому розчині:

= (60%  150 г) : 100% = 90 г.

2. Знаходимо масу речовини (барій хлориду BaCl2) у новому розчині.

m = 15 г + 90 г = 105 г

3. Знаходимо масу нового розчину.

m=50 г + 150 г = 200г.

4. Знаходимо масову частку речовини (барій хлориду BaCl2) в новому розчині за формулою:

W=(m(речовини)/m(розчину))• 100 %.

W=(105 г/200 г• 100 % =52,5 %.

Відповідь: W=52,5%

Загрузка...