какая масса серной кислоты необходима для приготовления 2 л 2 молярного раствора

Задачи с решениями на концентрацию растворов

Концентрация растворов. Растворы неэлектролитов. Растворимость

Задача:

Расчеты по процентной концентрации растворов. Формула, выражающая процентную концентрацию раствора —

где — масса растворенного вещества;

— масса раствора,

Задача:

Рассчитать процентную концентрацию раствора, полученного растворением 80 г сахара в 160 г воды.

Решение:

Задача:

Рассчитать массы поваренной соли и воды, необходимые для приготовления 250 г 2,5%-ного раствора.

Решение:

Задача:

Рассчитать концентрацию раствора, полученного смешением З00 г 10%-ного раствора хлороводорода и 400г 20%-ного раствора хлороводорода.

Решение:

Определяем массы растворенной в каждом растворе:

Определяем концентрацию полученного раствора:

Задача:

Какова концентрация серной кислоты в растворе, полученном смешиванием 200г 10%-ного раствора серной кислоты и 100г 5%-ного раствора сульфата натрия?

Решение:

Масса полученного раствора определяется как сумма масс смешанных растворов:

Далее определим концентрацию серной кислоты в полученном растворе:

Задача:

Расчеты по молярной концентрации (молярности) раствора.

Формула для расчета молярности раствора —

где С — молярность раствора, моль/л;

— масса растворенного вещества, г;

— молярная масса растворенного вещества, г/моль;

V — объем раствора, мл; если объем выражается в литрах, тогда в формуле исчезает коэффициент 1000.

Задача:

Какая масса серной кислоты необходима для приготовления 2 л 2-молярного раствора?

Решение:

Задача:

250 мл раствора содержат 7г КОН. Какова молярность этого раствора?

Решение:

Задача:

Расчеты по нормальной концентрации (нормальности) раствора.

Для расчета нормальности пользуемся следующей формулой:

где — нормальная концентрация раствора;

— эквивалентная масса растворенного вещества.

Задача:

Какая масса фосфорной кислоты необходима для приготовления 2 л 0,1 н раствора?

Решение:

Задача:

Расчеты по разбавлению растворов.

Выведем формулу для расчетов при разбавлении растворов, учитывая, что концентрация как исходного, так и приготовленного растворов может быть выражена любым способом , а также исходя из того, что при разбавлении растворов постоянной остается масса растворенного вещества.

Для раствора, концентрация которого выражена в процентах,

а так как

где — плотность раствора, г/мл.

Для молярной концентрации

Для нормальной концентрации

Приравниваем правые части уравнений:

Задача:

Сколько миллилитров 98%-ного раствора серной кислоты

( = 1,84 г/мл) необходимо для приготовления 300 мл 3 н раствора этой кислоты?

Решение:

Воспользуемся первым членом приведенного выше уравнения для концентрированного исходного раствора кислоты и третьим членом — для приготовления разбавленного раствора серной кислоты:

= 3 экв/л;

— неизвестный объем исходного раствора;

= 300 мл;

= 49 г/моль.

Задача:

Расчеты по переходу от одного способа выражения концентрации данного раствора к другому.

При переходе от одной концентрации данного раствора к другой остаются постоянными не только масса растворенного вещества, но и объем раствора, т.е.

Предыдущая формула принимает следующий вид:

Задача:

Определить молярность 36,5%-ного раствора соляной кислоты (=1,18 г/мл).

Решение:

Воспользуется первым и вторым членами последнего уравнения и выведем выражение для определения молярности:

Задача:

Расчеты по законам Рауля. Давление паров разбавленного раствора.

По закону Рауля, понижение давления пара над раствором прямо пропорционально мольной доле растворенного вещества:

где — давление пара чистого растворителя;

N — мольная доля растворенного вещества,

где — число молей растворенного вещества и растворителя.

где — давление паров растворителя над раствором.

Задача:

Определить давление насыщенных паров раствора, содержащего 45 г глюкозы в 720 г воды при 25°С. Давление насыщенного пара воды при 25°С равно 3153,4 Па.

Решение:

Рассчитываем мольную долю растворенного вещества:

Определяем давление паров воды над раствором:

Задача:

Расчеты по понижению температуры замерзания растворов.

По закону Рауля понижение температуры замерзания прямо пропорционально моляльной концентрации раствора:

где — криоскопическая постоянная растворителя;
— моляльная концентрация раствора (число молей растворенного вещества в 1000 г растворителя),

Задача:

Рассчитать температуру замерзания 3%-ного водного раствора этиленгликоля

Решение:

Выведем формулу для перехода от процентной концентрации к моляльности раствора.

Для процентной концентрации

Если принять за 100, тогда

Находим моляльность рассматриваемого раствора:

Рассчитаем понижение температуры замерзания раствора:

Температура замерзания водного раствора

Задача:

Рассчитать температуру кипения 0,1 молярного водного раствора глюкозы ( = 0,516).

Решение:

Формула для перехода от молярной концентрации к моляльной —

Так как раствор разбавленный, то принимаем = 1 г/мл, тогда

Определяем повышение температуры кипения раствора:

Температура кипения этого раствора

Задача:

Расчеты по уравнению химической реакции, протекающей в растворе.

Для химического уравнения общего вида

верно следующее соотношение числа эквивалентов:

Если участвующие в реакции вещества взяты в виде растворов и если их концентрации выражены:

а) для вещества А — С %;

б) для вещества В — С (молярность);

в) для вещества С — (нормальность),

тогда массы и число эквивалентов каждого из веществ, находящихся в определенных объемах растворов этих веществ, определяются по формулам:

Так как числа эквивалентов, участвующих в реакции веществ, равны между собой, то можно записать:

Если концентрации участвующих в реакции веществ выражены в нормальности, то формула для расчетов приобретает вид:

Задача:

Какой объем 0,2 н раствора щелочи необходим для осаждения 2,708 г хлорида трехвалентного железа в виде гидроксида железа?

Решение:

Предложенный метод не требует обязательного написания уравнения реакции для осуществления таких расчетов.

Задача:

Решение:

Формула для расчета —

Так как — числу атомов водорода, участвующих в реакции, то формула примет вид

Задача:

Какой объем 80 %-ного раствора ( = 1,72 г/мл) необходим для реакции с 200 мл 1,5-молярного раствора ?

Решение:

Формула для расчета —

Так как — число групп ОН, участвующих в реакции, то

Задача:

Какой объем 0,2 н раствора щелочи необходим для реакции осаждения с 200 мл 0,6 н раствора ?

Решение:

Формула для расчета —

Задача:

Смешивается 300 мл 0,5 М раствора хлорида бария со 100 мл 6 %-ного раствора серной кислоты ( = 1,04 г/мл). Какова масса полученного осадка?

Решение:

, полученный осадок — сульфат бария.

Так как указаны количества обоих реагирующих веществ, то необходимо определить вещество, взятое в избытке.

Таким образом, взято в избытке:

Дальнейший расчет производим по веществу, взятому в недостатке, т.е. по серной кислоте.

Так как

находим массу

Задача:

Для приготовления насыщенного раствора К.С1 при 40°С взято 50г воды и 20г КС1. Какова растворимость К.С1 в воде при данной температуре?

Решение:

Задача:

В 300г горячей воды растворено 219г . Найти массу кристаллов , полученных при охлаждении приготовленного горячего раствора до 20°С. Известно, что растворимость при 20°С равна 13,1 г на 100 г воды.

Решение:

Определяем, сколько может быть растворено в 300 г воды при 20°С:

Масса кристаллов — это разность массы растворенного вещества в горячем растворе и массы растворенного вещества в охлажденном растворе (рис.З):

Рис. 3 — Графическое изображение процесса выпадения кристаллов при охлаждении раствора:

1 — участок охлаждения ненасыщенного раствора от заданной температуры до температуры образования насыщенного раствора;

2 — участок охлаждения насыщенного раствора до заданной температуры с уменьшением растворимости вещества, что приводит к его кристаллизации (в данном случае мы предполагаем, что пересыщенный раствор не образуется).

Эти задачи взяты со страницы решения задач по неорганической химии:

Возможно эти страницы вам будут полезны:

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института

Источник