Готовое решение задач на вычисление массовой доли вещества

 

Задача 1
Вычислите массовую долю щелочи в растворе образовавшегося при добавлении гидроксида натрия массой 25 г к раствору массой 250 г с массовой долей гидроксида натрия 12%.
Решение:
Находим массу NaOH в исходном растворе:


               m(в-ва) . 100                        m1(NaOH) . 100
           W% = ------------------------;   W%1  =  -------------------------------,
где
              m(р-ра)                             m1(р-ра)

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

Тогда  
                                                                    m1(р-ра) . W%                250 . 12
                                             m1(NaOH) =  ----------------------  = ---------------- = 30 г - масса NaOH в  исходном растворе.                                              100                          100 

Рассчитаем массу NaOH в конечном растворе:

  m2(NaOH) = m1(NaOH) + m(NaOH) = 30 + 25 = 55г.

Рассчитаем массу конечного раствора:

 m2(р-ра) = m2(NaOH) + m1(NaOH) = 55 + 250 = 305г.

Вычислите массовую долю щелочи в конечном растворе:

                                                 m2(NaOH) . 100                       55 . 100
                                   W%2 = ------------------------------  = ---------------------- = 18%.
                                                      m2(р-ра)                            305 

Ответ: W%2 = 18%.  


Український варіант завдання

Завдання 1
Обчисліть масову частку лугу в розчині що утворився при додаванні натрій гідроксиду масою 25г до розчину масою 250г з масовою часткою натрій гідроксиду 12%.
Решение:
Знаходимо масу NaOH в вихідному розчині:


               m(в-ва) . 100                        m1(NaOH) .100
           W% = ------------------------;   W%1  =  -------------------------------,
где
              m(р-ра)                             m1(р-ра)

W% - масова частка розчиненої речовини; m(в-ва) - маса розчиненої речовини; m(р-ра) - маса розчину.

Тоді

 
                                                              m1(р=ра) . W%                250 . 12
                                             m1(NaOH) = ----------------------  = ---------------- = 30г - масса NaOH в
вихідному розчині.                                                100                     100 

Розрахуємо масу NaOH в кінцевому розчині:

  m2(NaOH) = m1(NaOH) + m(NaOH) = 30 + 25 = 55г.

Розрахуємо масу кінцевого розчину:

 m2(р-ра) = m2(NaOH) + m1(NaOH) = 55 + 250 = 305г.

Обчисліть масову частку лугу в кінцевому розчині:



                m2(NaOH) . 100                    55 . 100
W%2 = ------------------------------  = ---------------------- = 18%.
                              m2(р-ра)                     305

  Відповідь: W%2 = 18%.


Задача 2.
При нагревании образца нитрата меди, часть вещества разложилась. При этом выделилось 5,6 л смеси газов. Масса твёрдого остатка составила 26,8г. К этому остатку последовательно добавили 50 мл воды и 10% раствор гидроксида натрия, массой которая потребовалась для полного осаждения ионов меди. Определите массовую долю нитрата натрия в конечном растворе.
Решение:
При нагревании образца нитрата меди выделяется оксид меди, оксид азота IV и кислород:          

2Cu(NO3)2    =   2CuO   +   4NO2↑   +   O2↑ 

Рассчитаем  количество газов, выделившихся при реакции:

5,6л/22/4л/моль    = 0, 25 моль.

Из уравнения реакции следует, что на 5 моль смеси выделившихся газов выпадает в осадок 2 моль оксида меди. Исходя из этого, рассчитаем количество и массу выпавшего оксида меди :

  5 моль  ----------- 2 моль
  0,25 моль --------х моль      
   х = 0,25 . 2,5 = 0,1моль.
   m(CuO) = 80 . 0,1 = 8 г

Теперь рассчитаем массу оставшегося нитрата меди в осадке:

m[Cu(NO3)2]  = m(образц.) –  m(CuO) =  26,8г   8г = 18,8г.

Оставшийся осадок нитрата меди прореагировал с гидроксидом натрия по уравнению:

        Cu(NO3)2    +   2NaOH  =  Cu(OH)2   +   2NaNO3

Находим массу гидроксида натрия, потраченного на реакцию:

   18,8 г          х г
Cu(NO3)2    +   2NaOH  =  Cu(OH)2   +   2NaNO3
                                   188г        2 . 40                              

              18,8 .  80
Получим:  х  = --------------- = 8г.
              188

Зная массу растворенного вещества и массовую долю раствора, рассчитаем массу 10%-го раствора:

                                                       m(NaOH)  . 100                8 г  .  100
                                                    m1(р-ра) =  ------------------------  =   ---------------------   =   80г.
                                                                                           w1                             10                                 

Масса  конечного раствора гидроксида натрия равна:

     m2(р-ра)  =  m1(р-ра)  +  m(H2O) = 80 г + 50 г = 130 г.

Определим массовую долю нитрата натрия в конечном растворе:

     w2% = m(NaOH) . 100/ m2(р-ра)  = 8 г . 100%/130 г  =  6,15%. 

Ответ: 6,15%.