РАСЧЕТЫ ПО УРАВНЕНИЯМ РЕАКЦИЙ С УЧАСТИЕМ РАСТВОРОВ ВЕЩЕСТВ 

РАСЧЕТЫ ПО УРАВНЕНИЯМ РЕАКЦИЙ С УЧАСТИЕМ РАСТВОРОВ ВЕЩЕСТВ

  Иногда вещество не только растворяется в воде, но одновременно и взаимодействует с ней. Тогда в растворенном состоянии оказывается уже совершенно другое вещество.

Задача 27.   Вычислите массовую долю гидроксида кальция в известковом молоке, если для приготовления  одного литра такого раствора было взято 200 г оксида кальция и 950 мл воды. Какова плотность полученного таким образом известкового молока?

Решение.

  Массу раствора найти несложно, она сложится из масс оксида кальция и воды:

m (H2O) =  ρ V  = 1 г/мл     950 мл  =  950 г.

m р-ра   =  m рв  +   m2О)  =  200 г  +   950 г  =  1150 г

  Но растворенным веществом  в нашем случае окажется уже не оксид, а гидроксид кальция, т.к. СаО реагирует с водой:

CaO   +   H2O   →   Ca(OH)2

n (CaO)  =      m : M  =   200 г  :  56 г/моль  =  3,57 моль

По количеству оксида кальция определяем количество полученного гидроксида. Так как коэффициенты в уравнении реакции перед формулами этих веществ одинаковы, то и  прореагирует равное количество молей этих веществ:

                                        3,57 моль                    3,57 моль                      

                                           CaO   +   H2O   →   Ca(OH)2

 Находим массу полученного гидроксида кальция – он и будет в полученном растворе растворенным веществом:

  m Ca(OH)2    =     M    n   =   74 г/моль     3,57  моль  =   264,3  г

 Массу полученного раствора мы уже рассчитали раньше. Теперь вычисляем массовую долю гидроксида кальция в нем:

ω Ca(OH)2   =   m Ca(OH)2    : m р-ра   =  264,3 г  :   1150 г  =  0,23  = 23%

 Для нахождения плотности этого раствора у нас есть все необходимое – и масса раствора, и его объем:

  ρ =  m : V  =  1150 г  :   1000 мл  =  1,15 г/мл

  В этой задаче по ходу взаимодействия оксида кальция с водой из раствора  вещества не уходили – ни в виде осадка, ни в виде газа. Если  же одно из полученных веществ уходит из раствора, то масса конечного раствора уменьшается на массу ушедшего вещества.

Задача 28.  В  стакан со 100 г воды бросили кусочек натрия массой 2,3 г. Какова массовая доля вещества в полученном растворе?

Решение.

  Натрий  взаимодействует с водой с образованием гидроксида натрия – он и будет растворенным веществом в конечном растворе:

2Na   +   2H2O    →  2NaOH   +   H2      

n (Na)  =    m : M  =  2,3 г  :  23 г/моль  =  0,1 моль

По этой величине находим количества полученного гидроксида и выделившегося газообразного водорода:

    0,1 моль                0,1 моль        0,05 моль

    2Na   +   2H2O    →  2NaOH     +    H2  

Масса полученного гидроксида натрия составит  40 г/моль • 0,1 моль  =  4 г, а масса выделившегося водорода  =  2 г/моль •   0,05 моль  =  0,1 г.

  Масса конечного раствора щелочи вычисляется так:

m (р-ра) к  =  m (H2O)  +  m (Na)  —  m (H2)  =   100 г  +  2,3 г  —  0,1 г  = 102,2 г       

и далее ответ на вопрос задачи:

ω(NaOH)    =  m (NaOH)  : m р-ра   =   4 г  :  102,2 г  =  0,0391  =  3,91%

Задача 29.  100 г метафосфорной кислоты растворили в 50 г воды.  Какова процентная концентрация полученного раствора?

Решение.

  Метафосфорная кислота НРО3 взаимодействует с водой, растворяясь в ней:

   HPO3   +   H2O →     H3PO4

Ни газ, ни осадок при этом не образуются, вещества из раствора не уходят, поэтому масса конечного раствора сложится из масс воды и метафосфорной кислоты:

m ppa (H3PO4)  =  100 г  +  50  г =  150 г

 Массу полученной ортофосфорной кислоты можно найти не только через моли, но и с помощью пропорции:

    100 г                              х г

    HPO3   +   H2O   →   H3PO4

    80 г                               98 г

х =  m (H3PO4)  =  98 г     100 г  :  80 г  =  122,5 г

ω (H3PO4)  =  m (H3PO4)   : m р-ра  =  122,5 г  :  150 г  =  0,817  =  81,7%

Задача 30.    Необходимо приготовить из безводной ортофосфорной кислоты ее 85%-ный раствор. В каких отношениях по массе нужно смешать кислоту и воду?

Решение.

  Пусть масса будущего раствора равна 100 г, тогда в нем будет  85 г кислоты и 15 г воды.  Тогда:

m (H3PO4)  :  m (H2O)  =  85  : 15  =  17  :  3

Еще больше задач самых разных типов — в книге «Учимся решать задачи по химии», ее можно заказать у автора.

Была ли вам полезна эта статья? Поделитесь, пожалуйста:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *