Задачи для самостоятельного решения. Алгоритм нахождения массы растворенного вещества и массы воды

Алгоритм нахождения массы растворенного вещества и массы воды, необходимые для приготовления раствора.

Задача.

Вычислить массу соли и воды, необходимые для приготовления 40 г раствора NаСl с массовой долей 5%.

1. Запишите условие задачи с помощью общепринятых обозначений

Дано:

m _р-ра = 40г

ω = 5%

m (NаСl) - ?

m (Н₂О) - ?

 

Решение:

1. Рассчитайте массу растворенного вещества по формуле:

 

m _в-ва= ω ∙ m _р-ра/100%

m (NаСl) = 5% · 40г/100% = 2г

 

2. Найдите массу воды по разности между массой раствора и массой растворенного вещества:

m _р-ля = m _р-ра – m _в-ва

m (Н₂О) = 40г – 2г = 38 г.

 

3.Запишите ответ.

 

Ответ: для приготовления раствора необходимо взять 2г соли и 38г воды.

 

 

 

 

Алгоритм нахождения массовой доли растворенного вещества

При разбавлении (упаривании) раствора

 

Задача

К 15% раствору, масса которого 80г, добавили 30г воды. Какой стала массовая доля растворённого вещества в полученном растворе?

1. Запишите условие задачи с помощью общепринятых обозначений.

 

Дано:

ω₁ = 15%

m_р-ра1=80г

m(Н₂О) = 30г

ω₂-?

 

Решение:

1. В результате разбавления (упаривания) раствора масса раствора увеличилась (уменьшилась), а вещества в нём осталось столько же.

Рассчитайте массу растворённого вещества, преобразуя формулу:

 

ω = m _в-ва /m _р-ра ∙ 100%

 

m _в-ва = ω₁· m_р-ра1 /100%

m _в-ва = 15% · 80г = 12г

2. При разбавлении раствора общая масса его увеличивается (при упаривании - уменьшается).

Найдите массу вновь полученного раствора:

m _р-ра2 = m _р-ра1 + m(H₂O)

m _р-ра2 = 80г + 30г=110г

 

3. Рассчитайте массовую долю растворённого вещества в новом растворе:

 

ω₂ = m _в-ва / m _р-ра2 ∙ 100%

 

ω₂ = 12г/ 110г· 100% = 10,9%

 

4. Запишите ответ

 

Ответ: массовая доля растворенного вещества в растворе при разбавлении равна 10,9%

Алгоритм решения задач по «правилу креста»

 

Для получения раствора с заданной массовой долей (%) растворенного вещества путем смешивания двух растворов с известной массовой долей растворенного вещества пользуются диагональной схемой ("правило креста").

Сущность этого метода состоит в том, что по диагонали из большей величины массовой доли растворенного вещества вычитают меньшую.

 

a с – в \ / с / \ в а – с

где а – большая, в – меньшая, с – искомая массовая доля (%) растворенного вещества в растворе

 

Разности (с-в) и (а-с) показывают, в каких соотношениях нужно взять растворы а и в, чтобы получить раствор с.

Если для разбавления в качестве исходного раствора используют чистый растворитель, например, Н₂0, то концентрация его принимается за 0 и записывается с левой стороны диагональной схемы.

Задача

Для обработки рук хирурга, ран, послеоперационного поля используется йодная настойка с массовой долей 5%. В каком массовом соотношении нужно смешать растворы с массовыми долями йода 2,5% и 30%, чтобы получить 330 г йодной настойки с массовой долей йода 5%?

 

1. Запишите условие задачи с помощью общепринятых обозначений.

Дано:

ω₁ = 30%

ω₂ = 2,5%

ω₃ = 5%

m₃ = 330г

m₁ = ?

m₂ = ?

Решение:

1. Составьте "диагональную схему". Для этого запишите массовые доли исходных растворов друг под другом, по левую сторону креста, а в центре заданную массовую долю раствора.

2,5

\ /

/ \

 

2. Вычитают из бóльшей массовой доли меньшую (30–5=25; 5–2,5=2,5) и находят результаты.

Записывают найденные результаты с правой стороны диагональной схемы: при возможности сокращают полученные числа. В данном случае 25 в десять раз больше, чем 2,5, то есть вместо 25 записывают 10, вместо 2,5 пишут 1.

30 2,5 (1)

\ /

/ \

2,5 25 (10)

 

Числа (в данном случае 25 и 2,5 или 10 и 1)называют массовыми числами. Массовые числа показывают, в каком соотношении необходимо взять исходные растворы, чтобы получить раствор с массовой долей йода 5%.

 

3. Определите массу 30% и 2,5% раствора по формуле:

 

m _р-ра = число частей · m₃/ сумму массовых частей

 

m₁(30%) = 1· 330г /1+10 = 30г

 

m₂(2,5%) = 10 · 330г/ 1+10 = 300г

 

4. Запишите ответ.

Ответ: для приготовления 330 г раствора с массовой долей йода 5% необходимо смешать 300 г раствора с массовой долей 2,5% и 30 г с массовой долей 30%.

 

 

 

 

Задачи для самостоятельного решения

1. В 100 г. теплой воды растворили 150 г. нитрата серебра. Рассчитайте его массовую долю (процентную концентрацию) в растворе.

а) 40%

б) 60%

в) 67%

г) 150%

2. Сколько граммов хлорида натрия надо добавить к 200 г. 10% раствора, чтобы получить 20% раствор?

а) 10 г.

б) 20 г.

в) 25 г.

г) 200 г.

 

3. Рассчитайте массу хлороводорода в 200 мл. 20% - ной соляной кислоты (плотность раствора 1,1 г/мл).

а) 36,4 г.

б) 44 г.

в) 909 г.

г) 1100 г.

 

4. Из 200 г. 15% раствора сахарозы выпарили 50 г. воды. Определите массовую долю сахарозы в оставшемся растворе.

а) 11,25 %

б) 12 %

в) 20 %

г) 25 %

 

5. При охлаждении 150 г. 40% раствора вещества выпало 15 г. осадка (не содержащего воды). Осадок отфильтровали. Определите концентрацию полученного раствора.

а) 33,3 %

б) 30 %

в) 36 %

г) 44,4 %

 

6. В 16 % растворе сульфата магния содержится 0,2 моль соли. Рассчитайте массу раствора

а) 3, 84 г.

б) 96 г.

в) 150 г.

г) 3750 г.

 

7. Смешали 250 г. 20% раствора соляной кислоты и 100 мл. 30% раствора той же кислоты (плотность 1,15 г/мл). Определите массовую долю (%) HCl после смешивания. ( Ответ: 23,1 %)

 

8. Какую массу воды надо прибавить к 200 мл. 30%-ного раствора гидроксида натрия (ρ=1,33г/мл.) для получения 10 % раствора щелочи?

 

9. В 200 воды растворено 25 г. медного купороса CuSO₄∙ 5H₂O. Какова концентрация сульфата меди (II) в полученном растворе? (Ответ: 7,1%)

 

10. Приготовить 100г. 5 % раствора MgSO₄ из кристаллогидрата

MgSO₄ ∙ 7Н₂О.

 

11. Сколько мл. 12%-ного и 6%-ного растворов серной кислоты потребуется для приготовления 600 г. 8%-ного раствора?

 

12. При ожоге кожи кислотой, для нейтрализации применяют 3% раствор гидрокарбоната натрия. Сколько граммов раствора, содержащего

25 % этой соли и воды понадобится для приготовления 100 г. 3% раствора.

 

13. Для нейтрализации щелочи, попавшей в глаза, применяют 2% раствор борной кислоты. Сколько граммов раствора, содержащего 5% этой кислоты, понадобится для приготовления 500 г. 2% раствора?

 

14.Формалин – это 40% раствор формальдегида. Сколько граммов 65% раствора формальдегида и воды нужно взять для приготовления 500 г. формалина