В каком объеме 1 м раствора содержится 114 г сульфата алюминия

Задача 416.
В каком объеме 0,1н. раствора содержится 8г CuSO4?
Решение:
Эквивалентная масса соли равна молекулярной массе данной соли делённой на общую валентность металла, входящего в состав соли:

где
MЭ(В) – молярная масса эквивалента соли, г/моль; М(В) – молярная масса соли; n – коэффициент при атоме металла;   A – валентность металла.

Отсюда

Массу 0,1 эквивалента соли CuSO4 находим из пропорции:

8г CuSO4 соответствует 0,1 эквиваленту, значит, эта масс содержится в 1л раствора.

Ответ: 1л.

Задача 417.
Для нейтрализации 30мл 0,1н. раствора щелочи потребовалось 12мл раствора кислоты. Определить нормальность кислоты.
Решение:
Для определения нормальности кислоты используем математическое выражение следствия из закона эквивалентности (так называемое правило пропорциональности):

CЭ(А) .V(A) = CЭ(B) . V(B),

CЭ(А)  и CЭ(B) – нормальные концентрации эквивалентов веществ А и В, моль/л; V(A) и V(B) – объёмы растворов веществ А и В.

По условию задачи известны CЭ(щелочи), V(щелочи) и V(кислоты), то нетрудно вычислить СЭ(кислоты) по формуле:

Ответ: 0,25н.

Задача 418.
Найти молярность 36,2%-ного (по массе) раствора НСI, плотность которого 1,18г/мл.
Решение:
Молярная(объёмно-молярная) концентрация показывает число молей растворённого вещества, содержащихся в 1 литре раствора. Масса 1 литра раствора HCl (р = 1,18г/мл) равна 1180г (1000 . 1,18 = 1180).

Массу HCl, содержащуюся в 1 литре раствора рассчитаем по формуле:

где
– массовая доля растворённого вещества; m(в-ва) – масса растворённого вещества; m(р-ра) – масса раствора.

Тогда

Молярную концентрацию раствора (СМ) получим делением числа граммов HCl в 1л раствора на молярную массу HCl (36,5г/моль):

Ответ: 11,7 моль/л.

Задача 419.
В каком объеме 1М раствора и в каком объеме 1н. раствора содержится 114г  Al2(SО4)3?
Решение:
Молярная(объёмно-молярная) концентрация показывает число молей растворённого вещества, содержащихся в 1 литре раствора. Молярная концентрация эквивалента (или нормальность) показывает число эквивалентов растворённого вещества, содержащихся в 1 литре раствора. 

M[Al2(SО4)3] = 342 г/моль. Эквивалентная масса соли равна молекулярной массе данной соли делённой на общую валентность металла, входящего в состав соли:

где
MЭ(В) – молярная масса эквивалента соли, г/моль; М(В) – молярная масса соли; n – коэффициент при атоме металла;   A – валентность металла.

Отсюда

Находим, в каком объёме 1М раствора содержится 114г Al2(SО4)3 из пропорции:

Теперь находим объём 1н раствора, в котором содержится 114г  Al2(SО4)3, составив про-порцию:

Ответ: 0,333л; 2л.

Задача 420.
Растворимость хлорида кадмия при 20°С равна 114,1г в 100г воды. Вычислить массовую долю и моляльность CdCl2 в насыщенном растворе.
Решение:
M(CdCl2) = 183,324г/моль.
Растворимость вещества измеряется содержанием вещества в его насыщенном растворе. Обычно растворимость твёрдых веществ и жидкостей выражают значением коэффициента растворимости, т.е. массой вещества, растворяющегося при данных условиях в 100 г воды или другого растворителя с образованием насыщенного раствора.

m(CdCl2) = 114,1г. m(р-ра) = m(CdCl2) + m(H2O) = 114,1 + 100 = 241,1г.

Массовую долю CdCl2  вычислим по формуле:

где
– массовая доля растворённого вещества; m(в-ва) – масса растворённого вещества; m(р-ра) – масса раствора.

Тогда

Моляльная концентрация (или моляльность) показывает число молей растворённого вещества, содержащихся в 1000г растворителя. 

Находим, сколько граммов CdCl2 содержится в 1000г воды, составив пропорцию:

Теперь рассчитаем моляльность раствора:

Ответ: 53,3%; 6,22 моль/кг.

Задача 421.
Сколько миллилитров 96%-ного (по массе) раствора H2SO4 (р = 1,84 г/мл) нужно взять для приготовления 1л 0,25 н. раствора?
Решение:
Определим молярную массу эквивалента H2SO4 из соотношения:

где
MЭ(В) – молярная масса эквивалента соли, г/моль; М(В) – молярная масса соли; n – коэффициент при атоме металла;   A – валентность металла.

Отсюда

Рассчитаем массу H2SO4 в 1л 0,25н раствора по формуле:

где
m(B) – масса вещества; mЭ(В) – молярная масса эквивалента вещества, г; СЭ(В) – эквива-лентная концентрация или нормальность; V – объём раствора.

Отсюда

Теперь рассчитаем массу раствора, если известны массовая доля H2SO4 (96%) и масса H2SO4 (12,25г) по формуле:

где
– массовая доля растворённого вещества; m(в-ва) – масса растворённого вещества; m(р-ра) – масса раствора.

Тогда

Определим объём раствора  H2SO4, необходимого для приготовления 1л 0,25н раствора по формуле: m = pV, где  p – плотность раствора, V – объём раствора.

Тогда

Ответ: 6,93 мл.

Задача 422.
Сколько миллилитров 0,5М раствора H2SO4  можно приготовить из 15 мл 2,5М раствора?
Решение:
Для нахождения массы серной кислоты, содержащейся в 15мл 2,5М раствора, можно определить по формуле:

где
С(В) – молярная концентрация вещества (В), m(B) – масса растворённого вещества (В), М(В) – молярная масса вещества (В), V – объём раствора.

Тогда 

По этому же уравнению рассчитаем объём раствора, который можно приготовить из 3,675г H2SO4:

Ответ: 75мл.

Задача 423.
Какой объем 0,1М раствора H3PO4 можно приготовить из 75 мл 0,75н. раствора?
Решение:
Для решения задачи используем формулы:

где
СЭ(В) – молярная концентрация эквивалента вещества (В);
С(В) – молярная концентрация вещества (В);
МЭ(В) – молярная масса эквивалента вещества (В);
M(B) – молярная масса вещества (В);
m(B) – масса растворённого вещества (В);
V(мл) – объём раствора.

Определим молярную массу эквивалента H3PO4 из соотношения:

МЭ(В) – молярная масса эквивалента кислоты, г/моль; М(В) – молярная масса кислоты; Z(В) – эквивалентное число; Z(кислоты) равно числу ионов H+ в H3PO4 → 3.

Отсюда

Рассчитаем массу ортофосфорной кислоты:

Определим объём раствора  H3PO4, необходимого для приготовления раствора:

Ответ: 185,7мл.

Задача 424.
Какой объем 6,0М раствора НСI нужно взять для приготовления 25 мл 2,5М раствора НСI?
Решение:
Для нахождения массы соляной кислоты, содержащейся в 25 мл 2,5М раствора, а также объёма 6,0М раствора можно использовать формулу:

С(В) – молярная концентрация вещества (В);
M(B) – молярная масса вещества (В);
m(B) – масса растворённого вещества (В);
V(мл) – объём раствора.

Тогда

Ответ: 10,42мл.

Задача 425.
Плотность 40%-ного (по массе) раствора HNO3 равна 1,25г/мл. Рассчитать молярность и моляльность этого раствора.
Решение:
Молярная(объёмно-молярная) концентрация показывает число молей растворённого вещества, содержащихся в 1 литре раствора. 
Массу HNO3, содержащуюся в 1 литре раствора, рассчитаем по формуле:

где
– массовая доля растворённого вещества; m(в-ва) – масса растворённого вещества; m(р-ра) – масса раствора.

Тогда

Молярную концентрацию раствора (CM) получим делением числа граммов  HNO3 в 1л раствора на молярную массу HCl (36,5г/моль):

Моляльная концентрация (или моляльность) показывает число молей растворённого вещества, содержащихся в 1000г растворителя. 

Находим, сколько граммов HNO3 приходится на 1000г воды, составив пропорцию:

Теперь рассчитаем моляльность раствора:

Ответ: 7,94 моль/л;  10б=,58 моль/л.

Задача 426.
Вычислить массовую долю гидроксида натрия в 9,28н. растворе NaOН (р = 1,310г/мл).
Решение:
Найдём массу NaOН, содержащуюся в 1000 мл раствора из пропорции:

Масса 1 литра раствора NaOН (р  = 1,310г/мл) равна 1310г (1000 . 1,310 = 1310).

Массовую долю гидроксида натрия вычислим по формуле:

где
– массовая доля растворённого вещества; m(в-ва) – масса растворённого вещества; m(р-ра) – масса раствора.

Тогда

Ответ: 28,34%.

Пример 1. Какова молярная концентрация раствора сульфата алюминия с массовой долей 10 % и плотностью 1,105 г/см3?

• Масса 1 л раствора равна

ρp=1,105 г/мл

CM –? • Рассчитаем массу Al2(SO4)3 в 1105 г раствора, исходя из формулы (1):

• Молярная масса , следовательно, молярная концентрация сульфата алюминия исходя из формулы (4):

Пример 2. Чему равна массовая доля 0,2 М раствора (NH4)2SO4 с плотностью 1,015 г/мл?

• Масса 1 л раствора равна

ρp=1,015 г/мл

– ? • Рассчитаем массу (NH4)2SO4 в 1 л раствора,

используя формулу (4) (молярная масса ):

• Массовая доля сульфата алюминия в растворе по формуле (1) :

Пример 3. Смешали 50 мл 10 %-го раствора серной кислоты плотностью 1,069 г/мл и 150 мл 30 %-го раствора той же кислоты, плотностью 1,224 г/мл. Чему равна массовая доля кислоты в конечном растворе?

Условная схема приготовления конечного раствора:

раствор 1 (10 %) + раствор 2 (30 %) = раствор 3 (? %)

• Массовая доля серной кислоты, исходя из (1):

ρp1=1,069 г/мл

Vp1= 50 мл • Исходя из того, что масса конечного раствора складывается

из масс исходных растворов, а масса растворенной в нем

ρp2=1,224 г/мл кислоты – из масс кислоты в исходных растворах, получаем:

Vp2= 150 мл

• Используя значения плотностей растворов и выражение (1), найдем массы исходных растворов и растворенной в них серной кислоты:

• Найдем массовую долю серной кислоты в конечном растворе:

.

Пример 4. Какой объем 40 %-го раствора азотной кислоты плотностью 1,251 г/мл и воды потребуется для приготовления 500 мл 20 %-ой кислоты плотностью 1,119 г/мл?

Условная схема приготовления раствора:

раствор 1 (40 %) + вода = раствор 2 (20 %)

• Необходимый объем исходного раствора кислоты выразим из (2):

ρp1=1,251 г/мл

• В полученном выражении неизвестна масса кислоты, но при

ρp2=1,119 г/мл разбавлении исходного раствора водой масса растворенной

Vp2= 500 мл кислоты не изменяется, поэтому ее можно вывести из

Vp1– ? мл выражения массовой доли раствора 2:

• Рассчитаем объем исходного раствора:

• Исходя из схемы получения конечного раствора:

Пример 5. Какой объем 10 %-го раствора КОН плотностью 1,082 г/мл потребуется для приготовления 2 л 1 М раствора?

Условная схема приготовления раствора:

раствор 1 (10 %) + вода = раствор 2 (1 М)

• Необходимый объем исходного раствора кислоты выразим из (2):

ρp1=1,082 г/мл

• В полученном выражении неизвестна масса щелочи, но при

Vp2= 2 л разбавлении исходного раствора водой масса растворенной

Vp1– ? мл щелочи не изменяется, поэтому ее можно вывести из

выражения молярной концентрации раствора 2:

;

• Рассчитаем объем исходного раствора:

5.2. ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ

1. Какой объем 20 %-го раствора соляной кислоты (ρ = 1,1 г/мл) требуется для приготовления 2 л 5 %-го раствора той же кислоты (ρ = 1,02 г/мл)?

2. Определить молярную концентрацию концентрированной соляной кислоты

(ρ = 1,183 г/мл), содержащей 36 % хлороводорода.

3. Какой объем 50 %-го раствора KOH (ρ = 1,538 г/мл) требуется для приготовления 3 л 10 %-го раствора (ρ = 1,082 г/мл)?

4. Плотность 32 %-го раствора KOH равна 1,31 г/мл. Сколько моль KOH находится в 3 л раствора?

5. Какой объем 28 %-го раствора серной кислоты (ρ = 1,21 г/мл) можно приготовить из 100 г 92 %-го раствора?

6. К 1 л 6 %-го раствора серной кислоты (ρ = 1,04 г/мл) добавили 1 л воды. Вычислить молярную концентрацию полученного раствора.

7. Какой объем 50 %-го раствора H2SO4 (ρ = 1,4 г/мл) требуется для приготовления 2 л 1 М раствора?

8. Смешали 50 мл 20 %-го раствора соляной кислоты (ρ = 1,1 г/мл) и 150 мл 30 %-го раствора той же кислоты (ρ = 1,152 г/мл). Какова массовая доля HCl в полученном растворе?

9. Сколько граммов K2SO4 необходимо для приготовления 500 мл 0,1 М раствора?

10. Какой объем 20 %-го раствора NaОН плотностью 1,225 г/мл потребуется для приготовления 1 л 2 М раствора?

11. Смешали 500 г 10 %-го раствора и 300 г 30 %-го раствора H2SO4. Какова процентная концентрация полученного раствора?

12. Смешали 50 мл 30 %-го раствора азотной кислоты плотностью 1,286 г/мл и 50 мл 50 %-го раствора той же кислоты плотностью 1,316 г/мл. Чему равна массовая доля кислоты в конечном растворе?

13. Какой объем 1 М раствора хлорида натрия можно приготовить из 20 г безводного NaCl?

14. Какой объем 50 %-го раствора азотной кислоты (ρ = 1,316 г/мл) необходим для приготовления 3 л 1,5 М раствора?

15. К 1 л 10 %-го раствора NaOH (ρ = 1,115 г/мл) прибавили 3 л воды. Какова процентная концентрация полученного раствора?

16. Какая масса сульфата натрия требуется для приготовления 500 мл 0,2 М

раствора?

17. 100 мл 2 М раствора разбавили водой до 400 мл. Какова молярная концентрация раствора?

18. Из 600 г 5 %-го раствора соды (Na2CO3) выпариванием удалили 100 г воды. Какова массовая доля Na2CO3 в полученном растворе?

19. Вычислить объем 10 %-го раствора NaOH (ρ = 1,115 г/мл), который требуется для приготовления 1 л 1 М раствора.

20. В каком объеме 0,2 М раствора содержится 10 г NiSO4?

21. Смешали 20 мл 20 %-го раствора азотной кислоты (ρ = 1,119 г/мл) и 100 мл 30 %-го раствора той же кислоты (ρ = 1,184 г/мл). Вычислить процентную концентрацию полученного раствора.

22. Какая масса хлорида натрия содержится в 100 мл 1 М раствора?

23. Какой объем 10 %-го раствора карбоната натрия (ρ = 1,105 г/мл) требуется для приготовления 3 л 5 %-го раствора (ρ = 1,05 г/мл)?

24. Вычислить молярную концентрацию 25 %-го раствора сульфата цинка

(ρ = 1,3 г/мл).

25. Какой объем 30 %-й соляной кислоты (ρ = 1,152 г/мл) нужно взять для приготовления 1 л 2 М раствора?

26. Какой объем воды надо прибавить к 100 мл 50 %-го раствора азотной кислоты (ρ = 1,316 г/мл) для получения 20 %-го раствора?

27. Какая масса KNO3 должна быть растворена в 500 мл воды для получения 5 %-го раствора?

28. К 2 л 10 %-го раствора азотной кислоты (ρ = 1,054 г/мл) добавили 3 л

4 %-го раствора той же кислоты (ρ = 1,022 г/мл). Вычислить процентную концентрацию полученного раствора.

29. Вычислить молярную концентрацию 20 %-го раствора сульфата железа (II) (ρ = 1,21 г/мл).

30. К 50 мл 96 %-го раствора азотной кислоты (ρ = 1,5 г/мл) прилили 30 мл 9,9 М раствора той же кислоты (ρ = 1, 3 г/мл). Какова процентная концентрация полученного раствора?