Как найти растворимость кристаллогидрата

Как найти растворимость кристаллогидрата

Вы хотите познавать химию и профессионально, и с удовольствием? Тогда вам сюда! Автор методики системно-аналитического изучения химии Богунова В.Г. раскрывает тайны решения задач, делится секретами мастерства при подготовке к ОГЭ, ЕГЭ, ДВИ, олимпиадам

Хочешь сдать ЕГЭ по химии и биологии на 90+? WhatsApp репетитора Богуновой В.Г. +7(903)186-74-55

Сайт репетитора Богуновой В.Г.

Репетитор Богунова В.Г. ВК

Ютуб-канал репетитора Богуновой В.Г.

Полный каталог статей – на авторском сайте в разделе “Статьи репетитора Богуновой В.Г.”

Кто заказывал ужастик в 34-й задаче? Налетай! Необратимый гидролиз, растворимость, кристаллогидраты

В каждом учебном году наступает период, когда типовые алгоритмы решения задач уже отработаны и пришло время комбинировать их в “красоту неземную”, прогнозируя 34-е задачи грядущего ЕГЭ. Очень люблю этот процесс. Это как стихи у поэтов. Помните великие слова поэта-трибуна В.В. Маяковского:

Поэзия — та же добыча радия.

В грамм добыча, в годы труды.

Изводишь единого слова ради

Тысячи тонн словесной руды.

Конечно, словесной руды я извожу намного меньше, чем это делал тезка нашего Президента, но… расчетов провожу намного больше! Это точно!

Я уже подготовила несколько серий задач, комбинированных в разных направлений алгоритмики. Пока это – опорные задачи. На их основе я буду отрабатывать тренировочные задачи с обучающими блоками. Комплекты заданий постоянно обновляются, потому как я внимательно слежу за тем, куда ветер ФИПИ подует и прислушиваюсь к трескотне подружек-сорок.

Неделю назад я опубликовала первую комбинированную (опорную) задачу, включающую ряд элементов алгоритмики. Задача вызвала огромный интерес как у ребят, так и у коллег-преподавателей.

Задача 1

Сульфид магния поместили в раствор гидроксида натрия, содержащий стехиометрическое количество щелочи. По окончании реакции раствор отфильтровали и к фильтрату добавили 540 г раствора сульфата алюминия с массовой долей алюминия 2%. Вещества прореагировали полностью. Полученный раствор также отфильтровали, фильтрат выпарили. Образовавшийся декагидрат растворили в воде при 70°С и получили насыщенный раствор. При охлаждении этого раствора до 30°С выпал осадок десятиводной соли. Найдите массу выпавшего осадка, если растворимость безводной соли при 70°С – 44,1 г на 100 г воды, а при 30°С – 30,4 г на 100 г воды

Задачу по химии решает автор - Богунова В.Г.
Задачу по химии решает автор – Богунова В.Г.

Основные элементы алгоритмики

1. “Стехиометрическое количество вещества” – количество вещества, соотносящееся с коэффициентами в уравнении реакции, выражение синонимично другому выражению – “вещества прореагировали полностью”.

2. Первое уравнение реакции не используется для расчетов, оно необходимо для качественного определения продукта – сульфида натрия.

3. По массовой доле алюминия определяем количество вещества сульфата алюминия.

4. По второму уравнению реакции (по сульфату алюминия) рассчитываем количество вещества сульфата натрия, а затем – массу безводной соли и декагидрата.

5. По растворимости определяем массовую долю насыщенных растворов при высокой и низкой температурах.

6. По массе безводной соли в декагидрате и массовой доле определяем массу насыщенного раствора при высокой температуре.

7. По массовой доле насыщенного раствора при низкой температуре проводим анализ системы и определяем требуемое значение.

Понравилась статья? Скоро будет продолжение. Самое интересное, как всегда, впереди! Успехов и удачи! До встречи на Яндекс Дзен! Не забывайте подписаться на мой канал и поставить лайк!

Репетитор по химии и биологии кбн В.Богунова

Источник

Расчеты с участием понятия растворимости солей в рамках ЕГЭ

В ходе подготовки к ЕГЭ по химии постоянно приходится сталкиваться с понятием «раствор». Обычно под этим словом подразумевают абсолютно однородную на любом уровне, гомогенную смесь веществ. Растворы бывают самые разные по агрегатному состоянию, но в рамках экзаменов встречаем в основном растворы жидкие. Среда, в которой что-то растворяем, в таком случае будет жидкостью. Давайте введем сразу несколько понятий, которые пригодятся в дальнейшем.

Растворитель – жидкость, которая выполняет роль среды, в которой что-то растворяют. В рамках задач ЕГЭ и ДВИ практически всегда используют воду.

Растворенное вещество – вещество, которое добавили в растворитель, и оно с ним полностью смешалось. Может быть в любом агрегатном состоянии.

Растворимость – способность вещества смешиваться с растворителем. Также под растворимостью понимают массу вещества, которое может раствориться в определенной массе раствора при данных условиях.

Разбавленный раствор – раствор, содержание растворителя в котором значительно превышает содержание растворенного вещества. Например, 0,1%-ный раствор хлорида натрия.

Концентрированный раствор – раствор, содержание растворенного вещества в котором сопоставимо или превышает содержание растворителя. Например, 65%-ный раствор азотной кислоты.

Насыщенный раствор – раствор, в котором больше нельзя растворить такое вещество. Достигнут предел по растворимости.

Пересыщенный раствор – неустойчивая система, в которой содержание растворенного вещества превышает растворимость при данных условиях. На экзаменах не встречается.

В расчетных задачах ЕГЭ или ДВИ часто фигурирует растворимость тех или иных веществ. Она зависит от многих факторов. Например, природы растворителя и растворенного вещества. Очень важным фактором является температура. Для подавляющего большинства солей растворимость в воде больше при высокой температуре и меньше при низкой. Например, у хлорида калия при 80˚С растворимость равна 51,3 г/100 г воды, а при 0˚С уже станет 28 г/100 г воды. Растворимость является индивидуальной физико-химической характеристикой вещества. Итого можно отметить следующие факты, значимые для решения задач:

  • Растворимость вещества при определенных условиях является постоянной величиной и приведена в качестве справочного данного.
  • Растворимость при заданной температуре обычно приводится в формате массы растворенного вещества в 100 г чистого растворителя (воды). Не раствора, а именно чистого растворителя!
  • Горячий насыщенный раствор содержит больше растворенного вещества, чем холодный.
  • При охлаждении горячего насыщенного раствора из него начнет выпадать избыток растворенного вещества до достижения значения растворимости при более низкой температуре.
  • Избыток растворенного вещества может выпасть как в безводном состоянии, так и в виде кристаллогидрата. Во втором случае он уносит с собой часть растворителя.

Рассмотрим основные расчетные приемы с участием растворимости.

Задача №1

Растворимость хлорида калия при 0˚С равна 28 г/100 г воды. Вычислите массовую долю соли в таком растворе.

Решение:

Пусть было 28 г соли и 100 г воды. Тогда можно найти массу раствора:

m(p-pa) = m(соли) + m(воды) = 28 + 100 = 128 г

Вычислим массовую долю соли в растворе:

ω(соли) = m(соли)/m(p-pa)·100% = 28/128·100% = 21,88%

Ответ: 21,88%

Задача №2

Вычислите растворимость сульфата аммония при 20˚С, если массовая доля соли в его насыщенном растворе при данной температуре равна 42,86%. Плотность раствора равна 1,25 г/мл.

Решение:

Пусть было 100 мл раствора. Тогда можно вычислить его массу:

m(p-pa) = ρ(p-pa)·V(p-pa) = 1,25·100 = 125 г

Далее вычислим массу соли и воды в растворе:

m(соли) = m(p-pa)·ω(соли)/100% = 125·42,86%/100% = 53,58 г

m(воды) = m(p-pa) — m(соли) = 125 – 53,58 = 71,42 г

Растворимость соли на 100 г воды можно найти по пропорции:

53,58 г соли – 71,42 г воды

х г соли – 100 г воды

х = 53,58·100/71,42 = 75 г

Ответ: 75 г/100 г воды.

Задача №3

Насыщенный при 20˚С раствор нитрата бария массой 218 г нагрели до 60˚С. Вычислите массу соли, которую можно дополнительно растворить в горячем растворе, если растворимость нитрата бария при 20˚С равна 9 г/100 г воды, а при 60˚С – 20 г/100 г воды.

Решение:

Вычислим массы соли и воды в изначальном растворе:

9 г соли – 109 г раствора

х г соли – 218 г раствора

х = 18 г

m1(соли) = 18 г

m(воды) = m(p-pa) – m1(соли) = 218 – 18 = 200 г

Далее вычислим, сколько соли может раствориться в имеющемся количестве воды при 60˚С:

20 г соли – 100 г воды

х г соли – 200 г воды

х = 40 г

m2(соли) = 40 г

Найдем массу соли, которую можно дополнительно растворить в горячем растворе:

Δm = m2(соли) — m1(соли) = 40 – 18 = 22 г

Ответ: 22 г.

Задача №4

Рассчитайте массу безводной соли, которая получится при охлаждении до 10˚С насыщенного при 80˚С раствора дихромата аммония массой 430 г. Растворимость соли при 80˚С равна 115 г/100 г воды, а при 10˚С – 25,5 г/100 г воды.

Решение:

Вычислим массу соли и воды в исходном растворе:

115 г соли – 215 г раствора

х г соли – 430 г раствора

х = 230 г

m1(соли) = 230 г

m(воды) = m(p-pa) – m1(соли) = 430 – 230 = 200 г

Далее вычислим, сколько соли может раствориться в имеющемся количестве воды при 10˚С:

25,5 г соли – 100 г воды

х г соли – 200 г воды

х = 51 г

m2(соли) = 51 г

Найдем массу соли, которая выпадет при охлаждении горячего раствора:

Δm = m1(соли) – m2(соли) = 230 – 51 = 179 г

Ответ: 179 г.

Задача №5

При охлаждении до 0˚С 31 г горячего насыщенного раствора сульфата меди (II) в осадок выпал медный купорос (CuSO4·5H2O). Определите массу образовавшегося кристаллогидрата, если растворимость сульфата меди (II) при 80˚С равна 55 г/100 г воды, а при 0˚С равна 15 г/100 г воды.

Решение:

Выразим массовую долю сульфата меди в составе медного купороса:

ω(CuSO4) = m(CuSO4)/m(CuSO4·5H2O)·100% = М(CuSO4)/М(CuSO4·5H2O)·100%

ω(CuSO4) = 160/250·100% = 64% или 0,64

Пусть масса осадка была х г. Тогда в его составе оказалось 0,64х г безводной соли. Вычислим массу безводной соли в изначальном растворе:

55 г соли – 155 г раствора

у г соли – 31 г раствора

у = 11

m1(соли) = 11 г

При охлаждении часть безводной соли перешла в состав кристаллогидрата. Охлажденный раствор по растворимости должен соответствовать справочным данным. Можно записать это так:

(11 – 0,64х)/(31 – х) = 15/115

115·(11 – 0,64х) = 15·(31 – х)

1265 – 73,6х = 465 – 15х

800 = 58,6х

х = 13,65 г

Ответ: 13,65 г.

Источник

Сегодня у нас урок по химии 60 – Задачи на растворимость. Как изучить? Полезные советы и рекомендации – повторите предыдущие уроки химии. Особенное внимание обратите на уроки по химии, посвященные растворам, коэффициенту растворимости.

  1. Сколько граммов бертолетовой соли выкристаллизуется из 70 г. насыщенного при 80 ºС раствора при охлаждении его до 10 ºС? Растворимость соли при 80 ºС – 40 г., а при 10 ºС – 5 г.

Решение

Если нет специальных оговорок, растворимость показывает массу вещества, которое может раствориться в 100 г растворителя.

Первый метод: По условию задачи, растворимость соли при 80 ºС – 40 г., а при 10 ºС – 5 г. Это значит, что 140 г. раствора при 80 ºС содержит 40 г. бертолетовой соли. Найдем массы соли и воды в 70 г. насыщенного при 80 ºС раствора. Для этого составим пропорцию:

140 г. раствора содержит 40 г. KClO3

70 г.     »                 »            х г.     »

х = 70 ⃰ 40/140 = 20 г. KClO3. Масса воды будет 70 – 20 = 50 г. Н2О.

Теперь найдем, сколько г. KClO3 может раствориться в 50 г. Н2О при 10 ºС:

100 г. Н2О растворяет 5 г. KClO3

50 г.     »          »            х г.     »

х = 50 ⃰ 5/100 = 2,5 г. KClO3.

Значит, из раствора выкристаллизуется: 20 – 2,5 = 17,5 г. KClO3.

Второй метод: Разность масс растворимостей при разных температурах равна: 40 – 5 = 35 г. Тогда можно составить пропорцию:

из 140 г. раствора выпадает 35 г. KClO3

из 70 г.     »                 »            х г.     »

х = 70 ⃰ 35/140 = 17,5 г. KClO3.

Ответ: 17,5.

  1. Растворимость нитрата калия при 60 ºС равна 110 г., а при 0 ºС — 15 г. Сколько граммов соли выпадет в осадок, если 840 г. насыщенного при 60 ºС раствора охладить до 0 ºС?

Решение

Задача решается аналогично предыдущей.

Ответ: 380.

  1. Для очистки калийной селитры 300 г. ее растворили при нагревании в 200 г. воды. Сколько грамм селитры выделится, если охладить раствордо 10 ºС? Растворимость калийной селитры в воде при 10 ºС равна 22 г.

Решение

Найдем, сколько г. KNO3 может раствориться в 200 г. Н2О при 0 ºС:

100 г. Н2О растворяет 22 г. KNO3

200 г.     »          »            х г.     »

х = 200 ⃰ 22/100 = 44 г. KNO3.

Значит, из раствора выделится: 300 – 44 = 256 г. KNO3.

Ответ: 256.

  1. Сколько граммов хлорида аммония содержалось в 405 г. раствора при 15 ºС, если растворимость этой соли при 15 ºС равна 35 г.

Решение

Найдем, сколько г. NH4Cl содержалось в 405 г. раствора при 15 ºС :

135 г. р-ра содержат 35 г. NH4Cl

405 г.    »          »         х г.     »

х = 405 ⃰ 35/135 = 105 г. NH4Cl.

Ответ: 105.

  1. Растворимость сульфата меди при 20 ºС равна 20 г., а при 100 ºС — 65 г. Сколько граммов сульфата меди выпадет в осадок, если охладить 825 г. раствора от100 ºС до 20 ºС?

Решение

Задача решается аналогично задаче № 1.

Ответ: 225.

  1. Растворимость сульфата меди при 30 ºС – 25 г. Сколько граммов кристаллогидрата меди CuSO4*5H2O пойдет на получение 500 г. насыщенного раствора сульфата меди при этой температуре?

Решение

Задача отличается от предыдущих тем, что кристаллогидрат содержит связанную воду. Ее надо учитывать, так-как она увеличивает массу воды в растворе.

Грамм-молекулярная масса CuSO4*5H2O составляет 250 г. На долю CuSO4 приходится 160 г., на долю 5 молей воды – 90 г.

Найдем массу CuSO4 в 500 г. насыщенного раствора при 30 ºС:

125 г. р-ра содержат 25 г. CuSO4

500 г.    »          »         х г.     »

х = 500 ⃰ 25/125 = 100 г. CuSO4

Найдем массу CuSO4*5H2O, в которой содержится 100 г. CuSO4:

250 г. CuSO4*5H2O содержат 160 г. CuSO4

х    г.         »                      »       100 г.     »

х = 250 ⃰ 100/160 = 156,25 г. CuSO4*5H2O

Нам осталось найти массу воды, которую надо добавить к 156,25 г. CuSO4*5H2O, чтобы получить 500 г. насыщенного раствора сульфата меди: 500 р-ра — 156,25 г. CuSO4*5H2O = 343,75 г. H2O

Ответ: 343,75.

  1. Сколько граммов карбоната калия выпадет в осадок из 765 г. насыщенного при 100 ºС раствора при охлаждении его до 0 ºС, если в 100 г. растворителя при 100 ºС растворяется 155 г. соли, а при 0 ºС – 111 г?

Решение

Задача решается аналогично задаче № 1.

Ответ: 132.

  1. Сколько граммов нитрата аммония выделилось в твердую фазу из 200 г. насыщенного при 80 ºС раствора, если охладить его до 15 ºС? Растворимость соли при 80 ºС– 180 г., а при 15 ºС — 138 г.

Решение

Задача решается аналогично задаче № 1.

Ответ: 30.

  1. При выпаривании досуха 380 г. насыщенного при 50 ºС раствора нитрата калия было получено 180 г. нитрата калия. Вычислить растворимость соли в 100 г. воды при 50 ºС.

Решение

Найдем массу воды: 380 – 180 = 200 г. Составим пропорцию:

200 г. Н2О растворяет 180  г. KNO3

100 г.  »          »              х г.        »

х = 100 ⃰ 180/200 = 90 г. KNO3.

Ответ: 90.
10. Сколько граммов хлорида алюминия выделится из насыщенного при 50 ºС раствора массой 600 г., если охладить его до 0 ºС? Растворимость хлорида алюминия равна при 50 ºС – 50 г., а при 0 ºС — 29,8 г.

Решение

Задача решается аналогично задаче № 1.

Ответ: 80,8.
11. Вычислить растворимость хлорида бария при 0 ºС, если при этой температуре в 13,1 г. насыщенного раствора содержится 3,1 г. хлорида бария.

Решение

Задача решается аналогично задаче № 9.

Ответ: 31.
12. Вычислить растворимость сульфата калия в воде, если 54 г. его насыщенного при 0 ºС раствора содержат 4 г. соли.

Задача решается аналогично задаче № 9.

Ответ: 8.
13. Имеется 381 г. насыщенного при 40 ºС раствора нитрата калия. Сколько грамм соли выкристаллизуется при охлаждении раствора до 30 ºС, если растворимость нитрата калия при 30 ºС равна 19 г., а при 40 ºС — 27 г.?

Решение

Задача решается аналогично задаче № 1.

Ответ: 24.
14. Сколько граммов насыщенного раствора было взято, если при охлаждении его от 100 до 20 ºС выкристаллизовалось 132 г. соли? Растворимость соли при 100 ºС равна 52 г., а при 20 ºС – 8 г.

Решение

Задача решается аналогично задаче № 1.

из 152 г. раствора выпадает 44 г. соли

из х г.          »                »        132 г.  »

х = 152 ⃰ 132/44 = 456 г.

Ответ: 456.
15. В 56,5 г. насыщенного при 35 ºС раствора содержится 6,5 г. сульфата калия. Определить его растворимость.

Решение

Задача решается аналогично задаче № 1.

50 г. воды растворяет 6,5 г. K2SO4

100 г.  »            »           х г.       »

х = 100 ⃰ 6,5/50 = 13 г.

Ответ: 13.

  1. Растворимость нитрата натрия по отношению к массе раствора равна 40 %. Сколько граммов воды потребуется для растворения 500 г. нитрата натрия?

Решение

В данном случае, под «растворимостью» следует понимать то, что в каждых 60 г. воды растворяется 40 г. вещества (40 %-й раствор). Поэтому, составим пропорцию:

60 г. воды растворяют 40 г. NaNO3

х г.      »            »            500 г.  »

х = 500 ⃰ 60/40 = 750 г.

Ответ: 750.

  1. Насыщенный при 20 ºС растворнитрата кальциясодержит в 111,5 г. раствора 61,5 г. нитрата кальция. Определить растворимость в воде кристаллогидрата Ca(NO3)2*4H2O.
    Это был у нас был урок по химии 60 – Задачи на растворимость.

Решение

Грамм-молекулярная масса Ca(NO3)2*4H2O составляет 236 г. На долю Ca(NO3)2 приходится 164 г., на долю 4 молей воды – 72 г.

Найдем количества молей Ca(NO3)2 и Ca(NO3)2*4H2O:

n(Ca(NO3)2) = n(Ca(NO3)2*4H2O) = 61,5/164 = 0,375 моль.

Найдем массу 0,375 моль Ca(NO3)2*4H2O:

m(Ca(NO3)2*4H2O) = 0,375 *236 = 88,5 г.

Масса «чистой» воды без учета кристаллизационной составляет: 111,5 — 88,5 = 23 г.

Теперь найдем растворимость кристаллогидрата Ca(NO3)2*4H2O, для чего составим пропорцию:

23 г. воды растворяют 88,5 г. Ca(NO3)2*4H2O

100 г.  »            »            х г.                 »

х = 100 ⃰ 88,5/23 = 384,7826 г.

Ответ: 384,7826.

Это был у нас был урок по химии 60 – Задачи на растворимость с решениями.

Подружитесь со мной:

Источник

Кристаллогидраты — это сложные вещества, которые содержат в кристаллической решетке молекулы воды.

Многие соединения (чаще всего соли) выкристаллизовываются из водных растворов в виде кристаллогидратов.

Например, медный купорос:

CuSO4·5H2O

Кристаллогидраты растворяются в воде, при этом протекают сложные физико-химические процессы, но, если говорить про конечный результат, вещество диссоциирует, а кристаллизационная вода отделяется и попадает в раствор. Условно процесс растворения можно записать в виде уравнения:

CuSO4·5H2O → CuSO4 + 5H2O

Но в ЕГЭ по химии лучше не записывать растворение кристаллогидрата, как химическую реакцию!

Названия  кристаллогидратов, которые могут встретиться в ЕГЭ по химии:

CuSO4·5H2O — медный купорос, пентагидрат сульфата меди (II)

Na2CO3 × 10H2O — кристаллическая сода, декагидрат карбоната натрия

ZnSO4 × 7H2O — цинковый купорос, гептагидрат сульфата цинка

Как решать задачи на кристаллогидраты?

Рассмотрим приемы, которые можно использовать при решении задач на кристаллогидраты, на примере.

1. В 300 мл воды растворили 7,6 г CuSO4·5H2O (медного купороса). Определите массовую долю CuSO4 в образовавшемся растворе.

Для определения массы соли в составе кристаллогидрата по массе кристаллогидрата можно использовать два способа.

Первый способ.

В составе кристаллогидрата медного купороса на одну частицу кристаллогидрата приходится одна частица сульфата меди (II). На две частицы кристаллогидратов тогда приходится две частицы сульфата меди и т.д. Аналогично на 1 порцию (моль) частиц кристаллогидрата приходится 1 порция (1 моль) частиц сульфата меди (II).

То есть молярное соотношение (отношение количества вещества) кристаллогидрата CuSO4·5H2O и сульфата меди (II) равно CuSO4 1:1

n(CuSO4·5H2O):n(CuSO4) = 1:1

Или:

n(CuSO4·5H2O) = n(CuSO4)

Находим молярные массы гидрата и сульфата меди (II):

М(CuSO4·5H2O) = 64 + 32 + 64 + 5·18 = 250 г/моль

М(CuSO4) = 64 + 32 + 64 = 160 г/моль

Количество вещества кристаллогидрата:

n(CuSO4·5H2O) = m/M = 7,6/250 = 0,0304 моль

 n(CuSO4) = n(CuSO4·5H2O) = 0,0304 моль

Масса сульфата меди в составе кристаллогидрата:

m(CuSO4) = M·n = 160 г/моль·0,0304 моль = 4,864 г

Второй способ.

Определим массовую долю сульфата меди в составе кристаллогидрата:

ω(CuSO4) = М(CuSO4)/М(CuSO4·5H2O) = 160 г/моль/250 г/моль = 0,64 или 64%

Тогда массу сульфата меди в образце кристаллогидрата массой 7,6 г можно определить, зная массовую долю сульфата меди:

m(CuSO4) = ω(CuSO4) · m(CuSO4·5H2O) = 0,64 · 7,6 г = 4,864 г

Масса исходной воды:

m(H2O) = ρ·V = 1 г/мл · 300 мл = 300 г

Массу раствора сульфата меди (II) находим по принципу материального баланса: складываем все материальные потоки, которые пришли в систему, вычитаем уходящие материальные потоки.

mр-ра(CuSO4) = m(CuSO4·5H2O) + m(H2O) = 7,6 г + 300 г = 307,6 г

Массовая доля сульфата меди (II) в конечном растворе:

ω(CuSO4) = m(CuSO4)/mр-ра(CuSO4) = 4,864 г/307,6 г = 0,0158 или 1,58%

Ответ: ω(CuSO4) = 0,0158 или 1,58%

2. Какую массу железного купороса (FeSO4•7H2O) надо взять, чтобы приготовить 1,25 л раствора сульфата железа с массовой долей 9%, если плотность этого раствора 1,086 г/мл?

Масса конечного раствора сульфата железа:

mр-ра(FeSO4) = ρ·V = 1,086 г/мл·1250 мл = 1357,5 г

Масса сульфата железа в этом растворе:

m(FeSO4) = ω(FeSO4) · mр-ра(FeSO4) = 1357,5 г · 0,09  = 122,175 г

n(FeSO4) = m(FeSO4)/M(FeSO4) = 122,175 г/152 г/моль = 0,804 моль

Молярное соотношение (отношение количества вещества) кристаллогидрата FeSO4•7H2O и сульфата железо (II) равно FeSO4 1:1

n(FeSO4•7H2O):n(FeSO4 ) = 1:1

Отсюда:

n(FeSO4•7H2O) = n(FeSO4 ) = 0,804 моль

Масса кристаллогидрата:

m(FeSO4•7H2O) = n(FeSO4•7H2O) · M(FeSO4•7H2O) = 0,804 моль · 278 г/моль = 223,45 г

Ответ: m(FeSO4•7H2O) = 223,45 г

3. В растворе хлорида алюминия с ω(AlCl3) = 2% растворили 100 г кристаллогидрата AlCl3·6H2O. Вычислите, какой стала массовая доля AlCl3 в полученном растворе, если объём раствора 1047 мл, а его плотность 1,07 г/мл.

Масса конечного раствора хлорида алюминия:

mр-ра,2(AlCl3) = ρ·V = 1,07 г/мл·1047 мл = 1120,29 г

Тогда масса исходного раствора хлорида аммония:

mр-ра,1(AlCl3) = mр-ра,2(AlCl3) – m(AlCl3·6H2O) = 1120,29 г – 100 г = 1020,29 г

Масса хлорида алюминия в исходном растворе:

m1(AlCl3) = ω1(AlCl3) · mр-ра,1(AlCl3) = 0,02 · 1020,29 г = 20,4 г

Массовая доля хлорида алюминия в кристаллогидрате:

ω(AlCl3) = М(AlCl3)/М(AlCl3·6H2O) = 133,5 г/моль/241,5 г/моль = 0,5528 или 55,28%

Масса хлорида алюминия в кристаллогидрате:

mв к/г(AlCl3) = ω(AlCl3) · m(AlCl3·6H2O) = 100 г · 0,5528 = 55,28 г

Общая масса хлорида алюминия в конечном растворе:

m2(AlCl3) = mв к/г(AlCl3) + m1(AlCl3) = 55,28 г + 20,4 г = 75,68 г

Массовая доля хлорида алюминия в конечно растворе:

ω2(AlCl3) = m2(AlCl3)/mр-ра,2(AlCl3) = 75,68 г/1120,29 г = 0,068 или 6,8%

Ответ: ω2(AlCl3) = 0,068 или 6,8%

4. Вычислите массы FeSO4·7H2O (железного купороса) и воды, необходимые для приготовления 500 г раствора с массовой долей FeSO4 7%.

Ответ: m(FeSO4·7H2O) = 64 г; m(H2O) = 436 г.

5. Вычислите объём воды и массу кристаллогидрата Na2SO4·10H2O (глауберовой соли), которые требуются для приготовления 500 г раствора с массовой долей Na2SO4 15%.

Ответ: m(Na2SO4·10H2O) = 170,45 г; V(H2O) = 329,55 мл.

6. Какую массу кристаллогидрата Na2SO4·10H2O необходимо растворить в 400 мл воды, чтобы получить раствор с ω(Na2SO4) = 10%?

7. Нужно приготовить 320 г раствора с ω(CuSO4) = 12%. Рассчитайте массу кристаллогидрата CuSO4·5H2O и массу раствора с ω1(CuSO4) = 8%, которые потребуются для приготовления заданного раствора.

Ответ: m(CuSO4·5H2O) = 22,86 г; m8% р-ра = 297,14 г.

8. Вычислите, какую массу кристаллогидрата AlCl3·6H2O нужно растворить в 1 кг раствора хлорида алюминия с массовой долей AlCl3 2%, чтобы получить раствор с массовой долей AlCl3 3%.

Ответ: m(AlCl3·6H2O) = 19,2 г.

9. Сколько граммов кристаллогидрата Na2SO4·10H2O необходимо добавить к 100 мл раствора сульфата натрия с массовой долей Na2SO4 8% и плотностью 1,07 г/мл, чтобы удвоить массовую долю Na2SO4 в растворе?

Ответ: m(Na2SO4·10H2O) = 30,6 г.

10. Какую массу CuSO4·5H2O (медного купороса) нужно растворить в 1 кг раствора сульфата меди(II) с массовой долей CuSO4 5%, чтобы получить раствор с массовой долей CuSO4 10%?

Ответ: m(CuSO4·5H2O) = 92,6 г.

11. Вычислите массу CuSO4·5H2O (медного купороса), необходимую для приготовления 5 л раствора с массовой долей CuSO4 8% (плотность раствора 1,084 г/мл)? Рассчитайте молярную концентрацию CuSO4 в этом растворе.

Ответ: m(CuSO4·5H2O) = 677,5 г; c(CuSO4) = 0,54 моль/л.

12. Массовая доля кристаллизационной воды в кристаллогидрате сульфата натрия (Na2SO4·xH2O) составляет 55,9%. Определите формулу кристаллогидрата. Вычислите массовую долю сульфата натрия в растворе, полученном при
растворении 80,5 г данного кристаллогидрата в 2 л воды.

Ответ: Na2SO4·10H2O; ω(Na2SO4) = 1,7%.

13. К раствору сульфата железа(II) с массовой долей FeSO4 10% добавили 13,9 г кристаллогидрата этой соли. Получили раствор массой 133,9 г, с массовой долей FeSO4 14,64%. Определите формулу кристаллогидрата.

14. После растворения 13,9 г кристаллогидрата сульфата железа(II) (FeSO4·xH2O) в 86,1 г воды массовая доля FeSO4 в растворе оказалась равной 7,6%. Определите формулу кристаллогидрата.

15. При охлаждении 200 мл раствора сульфата магния с ω(MgSO4) = 24% (плотность раствора 1,270 г/мл) образовался осадок кристаллогидрата MgSO4·7H2O массой 61,5 г. Определите массовую долю MgSO4 в оставшемся
растворе.

Ответ: ω2(MgSO4) = 12,73%.

16. При охлаждении 400 мл раствора сульфата меди(II) с массовой долей CuSO4 25% (плотность раствора 1,19 г/мл) образовался осадок кристаллогидрата CuSO4·5H2O массой 50 г. Определите массовую долю CuSO4 в оставшемся растворе.

17. При охлаждении 500 г раствора сульфата железа(II) с массовой долей FeSO4 35% выпало в осадок 150 г кристаллогидрата FeSO4·7H2O. Определите массовую долю FeSO4 в оставшемся растворе.

18. Медный купорос (CuSO4 × 5H2O) массой 25 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 10%. К этому раствору добавили 8,4 г железа и после завершения реакции ещё 100 г 9,8%-ного раствора серной кислоты. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

19. Медный купорос (CuSO4 × 5H2O) массой 100 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 20%. К этому раствору добавили 32,5 г цинка и после завершения реакции ещё 560 г 40%-ного раствора гидроксида калия. Определите массовую долю гидроксида калия в полученном растворе.

20. К 20%-ному раствору соли, полученному при растворении в воде 50 г медного купороса (CuSO4 × 5H2O), добавили 14,4 г магния. После завершения реакции к полученной смеси прибавили 146 г 25%-ного раствора хлороводородной кислоты. Определите массовую долю хлороводорода в образовавшемся растворе. (Процессами гидролиза пренебречь.)

21. Нитрид натрия массой 8,3 г растворили в 490 г 20%-ного раствора серной кислоты. К полученному раствору добавили 57,2 г кристаллической соды (Na2CO3 × 10H2O). Определите массовую долю кислоты в конечном растворе. Учитывать образование только средних солей.

22. Медный купорос (CuSO4 × 5H2O) массой 12,5 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 20%. К этому раствору добавили 5,6 г железа и после завершения реакции еще 117 г 10%-ного раствора сульфида натрия. Определите массовую долю сульфида натрия в конечном растворе.

23. Медный купорос (CuSO4 × 5H2O) массой 37,5 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 20%. К этому раствору добавили 11,2 г железа и после завершения реакции ещё 100 г 20%-ного раствора серной кислоты. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

24. При растворении в воде 57,4 г цинкового купороса (ZnSO4 × 7H2O) получили 20%-ный раствор соли. К полученному раствору добавили 14,4 г магния. После завершения реакции к полученной смеси прибавили 292 г 25%-ного раствора хлороводородной кислоты. Определите массовую долю кислоты в образовавшемся растворе. (Процессами гидролиза пренебречь.)

25. При растворении 25 г медного купороса (CuSO4 × 5H2O) в воде был получен 20%-ный раствор соли. К этому раствору добавили измельчённую смесь, образовавшуюся в результате прокаливания порошка алюминия массой 2,16 г с оксидом железа(III) массой 6,4 г. Определите массовую долю сульфата меди(II) в полученном растворе.

26. При растворении в воде 57,4 г цинкового купороса (ZnSO4 × 7H2O) получили 10%-ный раствор соли. К полученному раствору добавили 14,4 г магния. После завершения реакции к полученной смеси прибавили 240 г 30%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю гидроксида натрия в образовавшемся растворе. (Процессами гидролиза пренебречь.)

27. Свинцовый сахар ((CH3COO)2Pb × 3H2O) массой 37,9 г растворили в воде и получили 10%-ный раствор соли. К этому раствору добавили 7,8 г цинка и после завершения реакции добавили еще 156 г 10%-ного раствора сульфида натрия. Определите массовую долю сульфида натрия в конечном растворе.

28. Медный купорос (CuSO4 × 5H2O) массой 25 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 10%. К этому раствору добавили 19,5 г цинка и после завершения реакции ещё 240 г 30%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю гидроксида натрия в полученном растворе.

29. При растворении в воде 114,8 г цинкового купороса (ZnSO4 × 7H2O) получили 10%-ный раствор соли. К полученному раствору добавили 12 г магния. После завершения реакции к полученной смеси прибавили 365 г 20%-ного раствора хлороводородной кислоты. Определите массовую долю кислоты в образовавшемся растворе. (Процессами гидролиза пренебречь.)

30. Медный купорос (CuSO4 × 5H2O) массой 50 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 10%. К этому раствору добавили 19,5 г цинка и после завершения реакции ещё 200 г 30%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю гидроксида натрия в полученном растворе.

Ответ: w(NaOH) = 3,8%

31. Медный купорос (CuSO4 × 5H2O) массой 50 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 16%. К этому раствору добавили 26 г цинка и после завершения реакции ещё 320 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю гидроксида натрия в полученном растворе.

32. Фосфид кальция массой 18,2 г растворили в 182,5 г 20%-ного раствора соляной кислоты. К полученному раствору добавили 200,2 г кристаллической соды (Na2CO3 × 10H2O). Определите массовую долю карбоната натрия в конечном растворе.

Ответ: w(Na2CO3) = 6%

Задачи на состав и определение формулы кристаллогидратов:

  1. Вычислите массовую долю бария в кристаллогидрате гидроксида бария, в котором число атомов водорода в 1,8 раз больше числа атомов кислорода.
  2. Имеется смесь равных масс гептагидрата гидрофосфата натрия и дигидрата дигидрофосфата натрия. Сколько в это смеси приходится атомов кислорода на один атом фосфора?
  3. Число атомов водорода, равное числу Авогадро, содер­жится в 21,9 г кристаллогидрата ацетата цинка. Установите формулу кристаллогидрата.
  4. В некоторой порции пентагидрата сульфата меди содержится 0,25 моль воды. Вычислите массу этой порции кристаллогидрата.
  5. В какой массе дигидрата сульфата кальция содержится число электронов, равное числу Авогадро?
  6. Вычислите число атомов и число электронов 14г гептагидрата сульфата никеля (II).
  7. Рассчитайте массу атомов водорода, содержащихся в 143 моногидрата ацетата меди.
  8. В некоторой порции кристаллогидрата сульфата желез (III) число атомов кислорода в 15 раз больше числа Авогадро, а число атомов железа точно соответствует числу Авогадро. Выведите формулу кристаллогидрата.
  9. В 0,250 моль кристаллогидрата разница между массой кристаллизационной воды и массой беводной соли равна 59,5. Массовая доля кристаллизационной воды составляет 28,83%. Вычислите относительную молекулярную массу кристаллогидрата.
  10. В кристаллогидрате, образованном средней солью метал­ла, массовая доля кристаллизационной воды равна 50,0%. Вычислите массу водорода, содержащегося в 100 г этого кристаллогидрата.
  11. В кристаллогидрате, образованном солью бескислородной кислоты, массовая доля соли равна 0,755. Вычислите массу кислорода, содержащегося в 1.00 г этого кристаллогидрата.
  12. В некоторой порции кристаллогидрата ацетата магния находится 9,632∙1023 атомов углерода и 3,371∙1024 атомов водо­рода. Вычислите число атомов кислорода, находящихся в этой порции кристаллогидрата.
  13. В некоторой порции кристаллогидрата ацетата бария находится 4,816∙1023 атомов углерода и 8,428∙1023 атомов кислорода. Вычислите число атомов водорода, находящихся в этой порции кристаллогидрата.

14. В 0,250 моль дигидрата ацетата металла 2А-группы содержится 1,535∙1025 электронов. Установите, какой металл вхо­дит в состав кристаллогидрата.

Задачи на реакции с участием кристаллогидратов:

  1. Оксид меди (II) массой 16 г обработали 40 мл 5,0 %-го раствора серной кислоты (ρ=1,03 г/см3). Полученный раствор отфильтровали, фильтрат упарили. Определите массу полученного кристаллогидрата.
  2. Декагидрат карбоната натрия обработали раствором азотной кислоты массой 150 г, при этом выделилось 2,67 л угле­кислого газа (н.у.). Вычислите массовую долю азотной кислоты в исходном растворе.
  3. К сульфиду калия массой 3,30 г, находящемуся в водном растворе, добавили 0,02 моль гексагидрата хлорида меди. Вычислите массу образовавшегося осадка.
  4. При растворении 27,2 г смеси железа и оксида железа (II) в серной кислоте и выпаривании раствора досуха образовалось 111,2 г железного купороса — гептагидрата сульфата железа (II). Определите количественный состав исходной смеси.
  5. Какую массу медного купороса необходимо добавить к 150 г 12%-ного раствора гидроксида натрия, чтобы щёлочь полностью прореагировала?
  6. 7,5 г медного купороса (пентагидрат сульфата меди) растворили в 142,5 воды. К полученному раствору добавили 150 мл 10 %-ного раствора гидроксида калия (плотность 1,1 г/мл). Определить состав полученного раствора в массовых процентах.
  7. Какую массу декагидрата карбоната натрия необходимо растворить в 130 г 10%-ного раствора хлорида алюминия, чтобы полностью осадить гидроксид алюминия? Определить состав раствора (в массовых процентах) после отделения осадка.

     8. В 1 л воды растворили 57,2 г кристаллической соды (декагидрат карбоната натрия). Через полученный раствор пропустили 1,12 л углекислого газа. Найти массовые доли веществ в полученном растворе.

Задачи на материальный баланс и растворы с участием кристаллогидратов:

  1.  Медный купорос массой 12,5 г; растворили в 87,5 мл воды. Вычислите массовую долю (в %) сульфата меди (II) в полученном растворе.
  2. В 200 г раствора сульфата меди (II) с массовой долей соли 4% растворили 50 г медного купороса. Вычислите массовую долю (в %) сульфата меди (II) в полученном растворе.
  3. В 5 л воды растворили дигидрат хлорида бария массой 250 г. Вычислите массовую долю (в %) безводной соли в полученном растворе.
  4. В 135,6 г воды растворили глауберову соль массой 64,4 г. Рассчитайте массовую долю (в %) безводной соли в полученном растворе.
  5. Необходимо приготовить 2 л 0,1 М водного раствора сульфата меди (II). Какая масса медного купороса потребуется для этого?
  6. Выпарили досуха 0,5 л 15-процентного раствора сульфата натрия (плотность 1,14 г/см3). Вычислите массу полученных кристаллов, учитывая, что соль выделяется в виде кристаллогидрата — декагидрата сульфата натрия.
  7. До какого объема надо разбавить 500 мл 20-процентного раствора хлорида натрия (плотность 1,152 г/мл), чтобы получить 4,5-процентный раствор плотностью 1,029 г/мл?
  8. Смешали 500 мл 32 — процентного раствора азотной кислоты плотностью 1,2 г/мл и один литр воды. Вычислите массовую долю (в %) азотной кислоты в полученном растворе.
  9. Рассчитайте объем 25% раствора сульфата цинка (плотность 1,3 г/мл), который необходимо разбавить водой для получения 0,5 М раствора этой соли объемом 4л.
  10. Декагидрат карбоната натрия массой 0,05 кг растворили в воде объемом 0,15 л. Вычислите массовую долю безводной соли в полученном растворе.
  11. В воде объемом 0,157 м3 растворили медный купорос массой 43 кг. Вычислите массовую долю безводной соли в полученном растворе.
  12. Какую массу дигидрата фторида калия можно получить из 450 г 25,0%-го раствора фторида калия?
  13. Массовая доля безводной соли в кристаллогидрате равна 64%. Какую массу кристаллогидрата нужно взять для пригото­вления 150 г 50%-го раствора соли?
  14. В каком количестве вещества воды следует растворить 100 г декагидрата карбоната натрия для получения раствора с массовой долей соли, равной 10,0%?
  15. Из какой массы 25,0%-го раствора карбоната натрия выпало при охлаждении 10 г декагидрата, если в результате этого массовая доля соли в растворе уменьшилась в два раза?
  16. В каком объеме воды следует растворить 0,3 моль пентагидрата сульфата меди (II) для получения 12%-го рас­твора?
  17. Рассчитайте, сколько г FeSO4×7H2O и воды потребуется для приготовления 200 мл 18 мас % раствора сульфата железа (II) с плотностью 1,19 г/мл.
  18. Кристаллогидрат фосфата натрия Nа3РО4×12Н2О количеством вещества 1 моль растворили в 75 моль воды. Плотность получившегося раствора оказалась равной 1,098 г/мл. Вычислите молярную концентрацию ионов натрия в этом растворе.
  19. В 225 г 25,5%-го раствора бромида кальция растворили гексагидрат бромида кальция массой 50,0 г. Вычислите массовые доли веществ в получившемся растворе.
  20. Из 500 г 15,0%-го раствора сульфита натрия при охлаждении выпало 25,2 г гептагидрата сульфита натрия. Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.
  21. Из 250 г 17,0%-го раствора карбоната натрия при охлаждении выпало 28,6 г декагидрата карбоната натрия. Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.
  22. В 20,0 г 5,00%-го раствора гидроксида натрия растворили 4 г тетрагидрата гидроксида натрия, при этом плотность полученного раствора стала равной 1,11 г/мл. Вычислите моляр­ную концентрацию полученного раствора.
  23. К 2% раствору хлорида алюминия добавили 100 г кристаллогидрата АlСl3∙6Н2О. Найдите концентрацию полученного раствора, объем которого составил 1047 мл, а плотность 1,07 г/мл.
  24. Сколько граммов кристаллогидрата СuSО4∙5Н2О и какой объем раствора сульфата меди, содержащего 5 мас.% СuSО4 и имеющего плотность 1,045 г/мл, надо взять для приготовления 400 мл раствора сульфата меди, содержащего 7 мас.% СuSО4 и имеющего плотность 1,06 г/см3?
  25. Сколько граммов кристаллогидрата Nа2СО3∙10 Н2О надо добавить к 400 мл раствора карбоната натрия, содержащего 5 мас.% Na2СО3 и имеющего плотность 1,05 г/см , чтобы получить 16 мас.% раствор, плотность которого 1,17 г/см ?
  26. Какой объем 5% раствора сульфата натрия надо взять, чтобы растворение в нем 150 г кристаллогидрата Nа2SO4∙10Н2О привело к образованию 14% раствора? Плотности растворов Nа2SО4 равны, соответственно, 1,044 и 1,131 г/мл.
  27. Алюмокалиевые квасцы КАl(SО4)2∙12Н2О количеством вещества 10 ммоль растворили в 10 моль воды. Вычислите массовые доли сульфата калия и сульфата алюминия в образо­вавшемся растворе.
  28. В каком количестве вещества воды следует растворить 100 г декагидрата карбоната натрия для получения раствора с массовой долей соли, равной 10,0%?
  29. Из какой массы 25,0%-го раствора карбоната натрия выпало при охлаждении 10 г декагидрата, если в результате этого массовая доля соли в растворе уменьшилась в два раза?
  30. Из 500 г 15,0%-го раствора сульфита натрия при охлаждении выпало 25,2 г гептагидрата сульфита натрия. Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.
  31. Из 250 г 17,0%-го раствора карбоната натрия при охлаждении выпало 28,6 г декагидрата карбоната натрия. Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.
  32. В 20,0 г 5,00%-го раствора гидроксида натрия растворили 4 г тетрагидрата гидроксида натрия, при этом плотность полученного раствора стала равной 1,11 г/мл. Вычислите моляр­ную концентрацию полученного раствора.
  33. Какую массу дигидрата фторида калия можно получить из 450 г 25,0%-го раствора фторида калия?
  34. Какую массу кристаллогидрата сульфата хрома (III), кристаллизующегося с 18 молекулами воды, можно получить из 80 мл раствора с концентрацией сульфата хрома 0,8 моль/л?
Источник

Автор Паюла Людмила Ивановна,
высшее образование, учитель ГОУ ФМЛ №366

Постановка проблемы

На наш взгляд, в сборниках задач уделяется очень мало внимания решению задач с учетом растворения кристаллогидратов, между тем, решение таких задач входит в образовательные стандарты средней школы. Предлагаемая в решениях форма записи, на наш взгляд, облегчает понимание их методов решения.

а) Методика решения задач на приготовление растворов с участием кристаллогидратов.

Обоснование

При растворении в воде кристаллогидрата, кристаллизационная вода уходит в раствор.

Справка: кристаллогидраты – это вещества, в кристаллы которых входят молекулы воды. Содержащаяся в них вода называется кристаллизационной. Например:

Количественной характеристикой соли в кристаллогидрате является массовая доля соли:

        QUOTE  

Тогда   QUOTE  .

Поскольку при растворении кристаллогидрата в воде происходит только отщепление воды, а масса соли остается неизменной, то масса вещества до растворения будет равна массе вещества после растворения.

Пример 1

Какую массу пентагидрата сульфата меди (II) (медного купороса) и воды надо взять для приготовления двухсот граммов раствора с массовой долей  QUOTE   5%?

 SHAPE  * MERGEFORMAT

 QUOTE  г

Ответ:  QUOTE  г

Пример 2

Какую массу соды  QUOTE   нужно растворить в  QUOTE  мл воды, чтобы получить раствор карбоната натрия с массовой долей 10%?

 SHAPE  * MERGEFORMAT

Ответ:   QUOTE  г.

Пример 3

Вычислите массу кристаллогидрата сульфата натрия (кристаллизуется 10 молекулами воды), которую надо добавить к 50 мл 5% раствора сульфата натрия плотностью 1.1 г/мл, чтобы удвоить массовую долю вещества в растворе.

 SHAPE  * MERGEFORMAT

Ответ:   QUOTE  г.

Пример 4

К 225г 5% раствора гидрофосфата натрия добавили 10 г кристаллогидрата этой же соли. Массовая доля возросла на 1.47%. Укажите состав кристаллогидрата.

 SHAPE  * MERGEFORMAT

Ответ:  QUOTE  .

Пример 5

К 300 мл 20% раствора сульфата железа(II) плотностью 1.1 г /мл добавили 40г гептагидрата сульфата железа(II). Из полученного раствора выпарили 70г воды. Найдите массовую долю сульфата железа(II) в конечном растворе.

 SHAPE  * MERGEFORMAT

Ответ:  QUOTE  %

Задачи для самостоятельного решения.

  1. Какие массы железного купопороса и воды потребуются для приготовления 700г раствора с массовой долей сульфата железа (II) 10% (Ответ:  QUOTE  г,  QUOTE  )

  1. Гексагидрат сульфата цинка и моногидрат сульфата цинка смешали в соотношении по массе 1:3. Какую массу такой смеси следует растворить в 5 моль воды для получения 15% раствора? (Ответ:  QUOTE  г)

  1. Определите массу кристаллогидрата QUOTE   и раствора с массовой долей  QUOTE   1.5%, которую надо взять для приготовления раствора с массовой долей сульфата хрома (III) 2.0% и массой 79.5г? (Ответ:  QUOTE   = 10г,  QUOTE   = 69.5г)

  1. К 220мл раствора карбоната натрия с массовой долей 15% плотностью 1.16г/мл добавили 20г соды  QUOTE  , затем выпарили 50мл воды. Найдите массовую долю карбоната натрия в полученном растворе. (Ответ:  QUOTE  )

б) Методика решения задач на растворы с использованием коэффициента растворимости данного вещества и выпадением осадка в виде кристаллогидрата.

Обоснование

Коэффициент растворимости – это отношение массы вещества, образующего насыщенный раствор данной температуры, к объему растворителя. К.р. показывает, какая масса вещества образует насыщенный раствор в 100г растворителя при данной температуре. Пусть коэффициент растворимости данного вещества при данной температуре равен  QUOTE   г. Тогда массовая доля вещества будет равняться   QUOTE  .

Пример 1

Коэффициент растворимости нитрата железа(III) при 20?C– 82.5г. К насыщенному раствору массой 200г добавили 10г безводной соли , температуру повысили до полного растворения, а потом охладили до 20?C. Найдите массу выпавшего кристаллогидрата QUOTE  .

 SHAPE  * MERGEFORMAT

Ответ:  x= 37.05 г.

Пример 2

Насыщенный раствор карбоната натрия нагрели и растворили еще 2 грамма карбоната натрия. После охлаждения выпал осадок массы 8.6г  QUOTE  . Найдите растворимость соды при данной температуре.

 SHAPE  * MERGEFORMAT

Ответ: коэффициент растворимости карбоната натрия при данной температуре равен 21.93г.

Пример 3

Растворимость иодата натрия при 90?Cравна 33г. 800г насыщенного при 90 градусах цельсия раствора охладили до 25?C. При этом выпал осадок массой 214.72г. Массовая доля иодата натрия в оставшемся растворе равна 8.68%. Выведите молекулярную формулу кристаллогидрата.

 SHAPE  * MERGEFORMAT

Ответ:  QUOTE  

Задачи для самостоятельного решения.

  1. Насыщенный при 80?Cраствор сульфата цинка массой 500г охладили до 20?C, в результате чего выпал осадок кристаллогидрата  QUOTE  . Коэффициент растворимости сульфата цинка при 80?Cравен 67г, а при 20?C– 54г. Найдите массу выпавшего осадка. (Ответ:   QUOTE  г)

  1. 200 гкристаллогидрата  QUOTE   растворили в воде при температуре 80?Cи получили насыщенный раствор. Коэффициент растворимости карбоната натрия при 80?Cравен 45г. Раствор охладили до 30?C. Коэффициент растворимости карбоната натрия при 30?Cравен 40г. Выпал осадок. Найдите массу выпавшего кристаллогидрата. (Ответ:   QUOTE   г)

  1. Массовая доля карбоната натрия в расчете на безводную соль в его насыщенном при 8?Cи 70?Cрастворе составляет соответственно 10% и 30%. Вычислите массу десятиводного кристаллогидрата, который выпадет из 400г насыщенного при 70?Cраствора при его охлаждении до 80?C. (Ответ:  QUOTE  г)

Литература:

  1. Н. Л. Глинка. Общая химия. Изд. Москва-пресс, 2005.
Источник

Добавить комментарий