Слайд 2
Предисловие.
Химия – удивительная, интересная, очень сложная и важная
наука. Освоение химии практически невозможно без решения различных задач,
а чтобы в них разобраться надо много и упорно трудиться.
Большая часть химических задач – это расчетные задачи различных типов. Один из них – это вычисления, связанные с использованием количественных характеристик растворов, или концентраций.
Растворы имеют огромное значение. Мы пользуемся растворами различных веществ, порой не задумываясь над тем, что находится у нас в руках. Научиться проводить простейшие расчеты по данной теме должен научиться каждый. В задачнике собраны различные задачи по данной теме, от простейших задач для восьмиклассников до задач для выпускников и учащихся, сдающих ЕГЭ по химии. Такие задачи можно решать по разному. Предлагаемый метод условно называемый «методом стаканчиков». Математический аппарат таких задач несложен. Надеюсь, что этот задачник вам поможет успешно справиться с задачами этого типа.
Желаю успехов!
Слайд 3
Как пользоваться задачником
Задачник снабжён гиперссылками (подчёркнутые слова) и
управляющими кнопками для более простого пользования словарём.
- Вернуться в
оглавление
- Смотреть дальше или вернуть назад
Слайд 4
Оглавление
Глава 1. Теория, величины, единицы измерения, расчетные формулы
Глава
2. Способы выражения состава раствора. Задачи без химических взаимодействий
-
Массовая доля растворенного веществ
- Молярная концентрация
Глава 3. Действия с растворами
Глава 4. Растворимость
Глава 5. Кристаллогидраты
Глава 6. Задачи на тему растворы из ЕГЭ 2012
Ответы
Слайд 5
Глава 1. Теория
Раствор состоит из растворенного вещества и
растворителя. Любой раствор имеет массу (mраствора), которая складывается из
массы растворителя (Н2О) (водные растворы наиболее распространены) и массы растворенного вещества:
mраствора = mрастворителя + mвещества
Любой раствор занимает определенный объём (V), который легко измерить с помощью мерной посуды.
Для решения задач применяются формулы:
mраствора— где ρ – плотность раствора, г/мл;
ρ = ------------------------ m – масса раствора,г;
Vрастора V - объём раствора, мл
Слайд 6
Глава 1. Величины
Способ выражения концентрации раствора несколько:
1. Массовая
доля растворенного вещества (ω) показывает, какая масса вещества растворена
в 100 г раствора и вычисляется по формуле
mвещества где ω % - массовая доля, в % или долях от
ω % = ——— 100% m - масса, г
m раствора
Из этой формулы можно получить другие расчетные формулы:
mвещества = ω * m раствора;
mвещества
m раствора = ———
ω
Массу раствора можно выразить и через объём раствора и его плотность
mвещества = V * ρ * ω растворенного вещества
Слайд 7
Глава 1. Величины
2. Молярная концентрация растворенного вещества (или
молярность) См - это отношение количества растворенного вещества (n,
моль р.в)растворено . Рассчитывается по формуле:
n
См = — , где См – молярная концентрация, моль/л;
V n – количество вещества, моль;
V - объём, л
или См - число моль растворенного вещества, содержащееся в 1л раствора.
m m
Так как n = — , то См = —
М М * V
Единица молярной концентрации – моль/л, обозначают буквой М,
которая ставится после числа. 1М – в 1 л один моль растворенного вещества
Слайд 8
Глава 2. Массовая доля растворенного вещества.
Задача №1.
В 100 г воды растворили 5 г
сахара. Вычислите массовую долю (%) сахара в растворе?
Задача №2.
1 кг раствора соли содержит 0,075 кг соли. Какова массовая доля (в %) соли в данном растворе.
Задача №3.
Выпарили 50 г раствора, при этом получили 5 г хлорида натрия. Вычислите массовую долю соли в растворе.
Задача №4.
Вычислите массу соли и воды, необходимые для приготовления 0,5 кг 20% раствора соли.
Слайд 9
Глава 2. Молярная
концентрация растворов
Задача №1.
В растворе объемом
700 мл содержится хлорид магния массой
9,5 г. Определите
молярную концентрацию растворенного вещества.
Дано: Решение:
V = 700мл М (МgСl2 ) = 24 + 35,5*2 = 95 г/моль
m (МgСl2 ) = 9,5 г m 9,5
См = — = — = 0, 143 9мль\л), или 0,143М
М V 95*0,7
Ответ: См (МgСl2 ) = 0, 143 9мль\л), или 0,143М
Слайд 10
Глава 2. Молярная концентрация растворов.
Задача №2.
Вычислите молярную концентрацию
азотной кислоты, если в растворе объёмом 2л содержится 12,6
г вещества.
Задача №3.
Вычислите молярную концентрацию нитрата меди (ll) массой 22,27 г в растворе объёмом 740 мл.
Задача №4.
Определите массу растворенного вещества, содержащегося в растворе объемом 500 мл с молярной концентрацией КОН
0,1 моль/л.
Задача №5.
Определите массу растворенного вещества, содержащегося в растворе объемом 200мл с концентрацией NН4 NО3 0,025 моль/л.
Слайд 11
Глава 3. Действия с растворами
Наиболее простым способом решения
таких задач является метод, условно называемый «методом стаканчиков».
Изображаем три стаканчика. Два первых – исходные вещества, а третий - полученный раствор. В каждом из стаканчиков записываем массовую долю растворенного вещества (над стаканчиком) и массы компонентов (под стаканчиком). Массовую долю выражаем в долях от 1. Помня, что 1% - это сотая часть вещества. В любом из шести положений может быть неизвестная величина (х). Получается простейшее алгебраическое уравнение.
ω1 ω2 ω3
ω(в-ва) │▬│ + │▬│ = │▬│
m(объекта) m1 m2 m3
Верно равенство: ω1 * m1 + ω2 * m2 = ω3 * m3
Слайд 12
Глава 3. Действия с растворами
Разбавление
растворов
1
3
2
Концентрирование растворов
Смешивание
двух и более
растворов
Слайд 13
Глава 3. Задачи, связанные с разбавлением растворов.
Задача №1.
К 120 граммам 15% раствора соли добавили
80 г воды. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.
Решение:
Составляем схему приготовления раствора.
0,15 0 х
120 80 200
Составляем уравнение и решаем его относительно х
120 *0,05 + 0 * 80 = 200х
6 +0 = 200х
х = 0,03 или 3%
│▬│ + │▬│ = │▬│
Слайд 14
Глава 3. Задачи, связанные с разбавлением растворов.
Задача №2.
К 80 граммам раствора соли прибавили 40
граммов воды. Вычислите массовую долю соли в исходном растворе, если после разбавления, она стала равной 18%.
Задача №3.
Воду массой 50 г добавили к 200 г 15% раствора серной кислоты. Определите массовую долю кислоты в полученном растворе?
Задача №4.
Определите массу воды, которую нужно добавить к 200 г раствора с массовой долей 15 %Чтобы получить раствора с массовой долей 8%?
Задача №5.
К 220 г серной кислоты с массовой долей 95% добавили 120 г воды. Какова массовая доля кислоты в полученном растворе?
Слайд 15
Глава 3. Задачи, связанные со смешиванием растворов.
Задача №1.
Смешали
200 граммов раствора с массовой долей соли 0,1 и
20 граммов этого же раствора с массовой долей соли 0,3. Вычислите массовую долю растворенного вещества во вновь полученном растворе?
Решение:
Составляем схему приготовления раствора.
0,1 0,3 Х
│▬│ + │▬│ = │▬│
200 20 230
Составляем уравнение и решаем его относительно Х
200 *0,1 + 20 * 0,3 = 230х
20 +6 = 230х
х = 0,11 или 11%
Слайд 16
Глава 3. Задачи, связанные со смешиванием растворов
Задача №2.
Определите массовую долю азотной кислоты полученной смешиванием
20 граммов 96% раствора азотной кислоты и 15 граммов 48% раствора этой же кислоты?
Задача №3.
К 780 мл 20% раствора едкого натра (плотность1,125г/мл) прибавили 140 мл 10% раствора едкого натра (плотность1,115 г/мл). Определите массовую долю едкого натра в полученном растворе.
Задача №4.
В каких массовых соотношениях нужно смешать 20%: и 80% раствор серной кислоты, чтобы получить 40% раствор?
Задача №5.
Смешали 300 г раствора хлорида натрия с массовой долей 20% и 500г его же соединения с массовой долей 40%. Вычислите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе.
Слайд 17
Глава 3. Задачи, связанные с концентрированием раствора
Задача №1.
Из
400 граммов 20% раствора соли упариванием удалили 100 граммов
воды. Чему стала равна массовая доля соли в полученном растворе?
Решение:
Составляем схему приготовления раствора.
0,2 0 Х
│▬│ - │▬│ = │▬│
400 100 300
Составляем уравнение и решаем его относительно Х
400* 0,2 - 100 *0 = 300х
80 = 300х
х = 0,266 или 26,6%
Слайд 18
Глава 3. Задачи, связанные с концентрированием раствора
Задача №2.
К
200 граммам 4% раствора соды добавили еще 5 г
вещества. Определите массовую долю вещества в полученном растворе.
Дано: Решение:
m(р-ра) = 200г
ω1 = 4% =0,04
m добав. в-ва = 5г
Найти ω2 -? 0,04 1 Х
│▬│ + │▬│ = │▬│
200 5 205
Составляем уравнение и решаем его относительно Х
200* 0.04 +5 *1 = 205Х
8 + 5 = 205х
Х = 0,634 или 6,34%
Составляем схему приготовления раствора.
Слайд 19
Глава 3. Задачи, связанные с концентрированием раствора
Задача №3.
500
г раствора с массовой долей соли 10% упаривали до
тех пор, пока массовая доля соли не стала равной 14%. Определите массу выпаренной при этом воды.
Задача №4.
Из 2% раствора хлорида натрия выпарили 50 г воды и получили 5% раствор. Вычислите массу исходного раствора.
Задача №5.
К 200 граммам 4% раствора соды добавили еще 5 г вещества. Определите массовую долю вещества в полученном растворе.
Задача №6.
К 100 граммам 30% раствора сахарозы добавили 10 г вещества. Какова
массовая доля сахарозы в полученном растворе.
Слайд 20
Глава 4. Растворимость
Растворимость (или коэффициент растворимости).
Растворимостью называют способность
вещества растворяться в том или ином растворителе. Количественно растворимость
веществ определяют коэффициентом растворимости или просто растворимость веществ.
Мерой растворимости считают массу вещества (г), которая при данных условиях растворяется в 100г растворителя с образованием насыщенного раствора.
Насыщенный раствор – это раствор, который находится в динамическом равновесии с избытком растворенного вещества
Слайд 21
Глава 4. Растворимость.
Задача №1.
Растворимость бертолетовой соли в 100
г воды при 50⁰ С равна 20 г. Определите
массу этого вещества, которую можно растворить в 500 г воды при той же температуре.
Дано: Решение:
mвещества\100г воды = 20 г Зная определение растворимости,
mН2О = 500 г составляем и решаем пропорцию mвещества -?
mвещества\100 г воды\100 = mраствора\ mН2О
20\100 = mвещества\500
mвещества = 100г
Ответ: в 500 г воды может раствориться 100 г бертолетовой соли при 50⁰ С.
Слайд 22
Глава 4. Растворимость.
Задача №2.
В
300 г насыщенного при 60⁰ С водного раствора содержится
157,01г калийной селитры КNО3. Чему равна растворимость калийной селитры при 60⁰ .
Задача №3.
Растворимость хлорида аммония в 100 г воды при 90 ⁰ С равна 70г. Определите массу этого вещества, которую можно растворить в 500 г воды при той же температуре.
Задача №4.
В 250 г раствора калийной селитры при 30⁰ С содержится 83,3 г соли. Чему равна растворимость калийной селитры при 30⁰ С.
Задача №5
Растворимость нитрата калия в 100 г воды при 60⁰ С равна 110 г. Определите массу этого вещества, которую можно растворить в 300 г воды при той же температуре.
Слайд 23
Глава 5. Кристаллогидраты.
Кристаллогидраты – это тоже растворы, где
можно рассчитать массовую долю растворенного вещества.
ZnSО4* 7Н2О – кристаллогидрат,
его
М(ZnSО4* 7Н2О) = 65 + 32+ 16*4 + 7(1*2 +16) = 161 + 126 = 287г\моль
161
ω ( ZnSО4 в кристаллогидрате ZnSО4* 7Н2О) = ---- = 0,56 или 56%
287
СuSО4* 5Н2О – медный купорос, кристаллогидрат:
М (СuSО4* 5Н2О) = 64 + 32 +16*4 +5(1*2 +16) = 160 + 90 = 250 г\моль
160
ω (СuSО4 в кристаллогидрате СuSО4* 5Н2О) =----- = 0,64 или 64%
250
Задачи на кристаллогидраты то же можно решать, используя «метод
стаканчиков».
Слайд 24
Глава 5. Кристаллогидраты.
Задача №1.
В какой массе воды нужно
растворить 125 г медного купороса
СuSО4* 5Н2О, чтобы получить
8% раствор сульфата меди (ll)?
Решение.
М (СuSО4* 5Н2О) = 160 + 90 = 250 г\моль
160
ω (СuSО4 в кристаллогидрате СuSО4* 5Н2О) =----- = 0,64 или 64%
250
Составляем схему приготовления раствора.
0,64 0 0.08
│▬│ + │▬│ = │▬│
125 х 125+х
Составляем уравнение и решаем его относительно х;
125 * 0,64 +0 = (125 + х) 0,08
х = 875 – это масса воды
Слайд 25
Глава 5. Кристаллогидраты.
Задача №2.
Сколько граммов кристаллогидрата Nа2SО4* 10Н2О
необходимо добавить к 100 мл 8% раствора сульфата натрия
(плотность 1,07г/мл), чтобы удвоить массовую долю вещества в растворе? (30,57)
Задача №3.
К 300 г 16% раствора бромида натрия добавили 27,8 г кристаллогидрата этой соли. При этом массовая доля бромида натрия в растворе возросла до 20,93%. Установите формулу кристаллогидрата.
(NаВr * 2Н2О)
Задача №4.
Кристаллогидрат нитрата меди (содержит три молекулы кристаллизационной воды) массой 2,42 г растворили в 150 г 8% раствора Сu(NО3)2. Рассчитайте массовую долю нитрата меди в получившемся растворе? (9,1%)
Задача №4.
Рассчитайте массовую долю кристаллогидрата Nа2SО3* 7Н2О взятую для приготовления 500 мл 0,04 М раствора. (5,04)
Слайд 26
Задачи на тему растворы
из ЕГЭ 2012
Задача №1.
1. Определите массу воды, которую надо добавить
к 20 г раствора уксусной кислоты с массовой долей 70% для получения раствора уксусной кислоты с массовой долей 5%.
Задача №2.
2. К 20 г раствора нитрата меди с массовой долей 5% добавили 5 г этой же соли и 5 г воды. Массовая доля соли в полученном растворе равна ?
Задача №3.
3. К 220 г раствора серной кислоты с массовой долей 95% добавили 120 г воды. Массовая доля кислоты в полученном растворе равна в %?
Задача №4.
При добавлении 50 мл 60% - ной серной кислоты
(плотность 1,6 г/мл) к 260 г 20% - ной серной кислоты получили раствор с массовой долей в %?