При определении воды в образце хлорида натрия получены следующие результаты: массы тигля=38,5467г масса тигля с навеской до прокаливания=39,5536г; масса тигля с навеской после прокаливания=39,1362г. определить массовую долю воды.

П р и м е р 1. Какие массы соли и воды требуются для приготовления 500 г 3 % раствора?

Д а н о :

т = 500 г

ω = 3 %

т ( х )= ?

т (Н20) = ?

Р е ш е н и е

т (х ) = m∗ω

100

; т ( х )=500 г∗3

100

= 1 5 г

Чтобы рассчитать массу воды, нужно из

общей массы раствора вычесть массу

растворенного вещества,

т (Н20) = т — т (х ); т (Н20) = 500 г —

15 г = 485 г.

ответ: для приготовления требуемого раствора следует взять 15 г соли и 485 г

воды.

9. Сульфат магния в виде раствора с массовой долей 25 % применяется при

гипертонической болезни. Какая масса этой соли необходима для приготовления 300 г

раствора?

10. Какие массы сахара и воды требуются для приготовления 250 г 10 % раствора?'

11. Раствор хлорида бария используется для осаждения из него сульфата бария,

используемого в рентгеноскопии. Какая масса хлорида бария требуется для

приготовления 50 г 0,5 % раствора?

12. Какую массу 5% раствора можно приготовить из 25 г сульфата меди (II). Какая

масса воды для этого необходима?

В лабораторной практике часто приходится иметь дело с кристаллогидратами —

солями, содержащими кристаллизационную воду, например, CuS04 • 5Н20, FeS04 • 7Н20

и т. д. При приготовлении растворов с использованием таких солей при расчете следует

учитывать кристаллизационную воду.

П р и м е р 2. Какую массу кристаллогидрата медного купороса CuS04 • 5Н20 надо

взять, чтобы получить

200 г 5 % раствора сульфата меди( I I ) ? Какая масса воды для этого потребуется?

Д а н о :

M (CuS04-5H20) = 250 г/моль

m = 200 г

ω = 5 %

М (CuS04) = 160 г/моль

Р е ш е н и е

Сначала находим массу сульфата меди (II), необходимую для приготовления раствора по формуле:

т ( x ) = m∗ω

100

;

т ( Сu S O4 )=200 г∗5

100

= 1 0 г ( Сu S O4 )

т (CuS04) = ?

т (CuS04*5H20) = ?

т (Н20) = ?

Далее следует определить массу кристаллогидрата

CuS04*5H20. При этом имеем в виду, что сульфат

меди (II) CuS04 входит в состав кристаллогидрата в

строго определенном массовом соотношении.

Чтобы его найти, надо вычислить массы:

т (CuS04-5H20) = 250 г/моль*1 моль = 250 г;

т (CuS04) = 160 г/моль*1 моль = 160 г.

(Расчет показывает, что масса в граммах любого

вещества, взятого в количестве 1 моль, численно

равна молярной массе, поэтому этот вс расчет не обязательно всякий раз записывать при

решении задачи. Важно помнить, что молярная масса

и масса — это разные величины, имеющие разное

наименование, и их нельзя путать)

Из пропорции видно, что

в 250 г CuS04-5H20 — 160 г CuS04

в m г CuS04-5H20 — 10 г CuS04

т (CuS04*5H20) =

250 г∗5 г

160 г

=1 5 , 6 г ( Сu S O4 *5H20)

Мы выяснили, что для приготовления 200 г

раствора CuS04 требуется 15,6 г медного купороса.

Определяем необходимую массу воды:

т (Н20) = 200 г — 15,6 г = 184,4 г.

ответ: для приготовления 5 % раствора CuS04

необходимо 15,6 г кристаллогидрата и 184,4 г воды.

13. Сульфат натрия используется в медицине как слабительное. Какая масса

кристаллогидрата Na2SO4*10H2O понадобится для приготовления 2 кг

Объяснение:

δt = 1 ч = 3600 с  

i = 0,268 a  

v(h2) = 11,2 мл = 11,2*10^(-3) л  

f = 965480 кл/моль  

сульфат кадмия cdso4 – соль, образованная слабым основанием cd(oh)2 и сильной кислотой h2so4 которая в водном растворе гидролизуется по катиону.  

2cdso4 + 2н2о = (cdoh)2so4 + h2so4  

cd (2+) + н2о = cdoh(+) + н (+) (ph < 7 – среда кислая)  

анодный процесс  

при электролизе растворов солей, содержащих в своем составе сульфат-ион so4(2-) на аноде происходит окисление воды с выделением свободного кислорода.  

анод (+) 2н2о – 4е = 4н (+) + о2↑ (рн < 7)  

катодный процесс.  

поскольку кадмий в ряду напряжений стоит после алюминия и до водорода, то на катоде одновременно будут протекать два процесса – восстановление ионов cd(2+) и восстановление ионов водорода н (+) (поскольку среда кислая)  

cd(2+) + 2e = cd↓  

2h(+) + 2e = h2↑  

суммарная реакция на катоде  

катод cd(2+) + 2h(+) + 4e = cd + h2↑  

тогда процессы окисления – восстановления, протекающие при электролизе раствора сульфата кадмия cdso4  

2н2о – 4е = 4н (+) + о2↑ | 1 - окисление  

cd(2+) + 2h(+) + 4e = cd + h2↑ | 1 – восстановление  

суммарно  

cd(2+) + 2h(+) + 2н2о = cd + h2↑ + 4н (+) + о2↑  

после подобных  

cd(2+) + 2н2о = cd + h2↑ + 2н (+) + о2↑  

уравнение реакции в молекулярном виде  

cdso4 + 2н2о = cd + h2↑ + н2so4 + о2↑  

поскольку на катоде одновременно протекают два процесса – восстановление ионов cd(2+) и восстановление ионов водорода h(+), то суммарное количество электричества, затраченное на восстановление ионов кадмия и водорода, будет равно количеству электричества, прошедшего через электролит.  

чтобы найти выход по току для кадмия найдем выход по току для водорода.  

эквивалентный объем водорода найдем как эквивалентный объем двухатомного газа при н. у.  

vэкв (н2) = vm/(2*z(н2)) = 22,4/(2*1) = 11,2 л  

vm = 22,4 л/моль – молярный объем при н. у.  

z(н2) = 1 – число связей в молекуле н2  

по первому закону фарадея найдем количество электричества, затраченное на восстановление водорода объемом 11,2 мл.  

v(h2) = vэкв (н2)*q(h2)/f  

q(h2) = v(h2)*f/vэкв (н2) = 11,2*10^(-3)*96480/11,2 = 96,48 кл  

суммарное количество электричества, прошедшее через электролит.  

q = i*δt = 0,268*3600 = 964,8 кл  

количество электричества, затраченное на восстановление ионов кадмия.  

q(cd) = q – q(h2) = 964,8 – 96,48 = 868,32 кл  

выход по току для кадмия  

η(cd) = [q(cd)/q]*100% = [868,32/964,8]*100% = 90%