Решение задач по химии (2005), 8-9 класс

Имеется 330 г насыщенного раствора при 40⁰ С раствора нитрата калия. Сколько граммов соли выкристаллизуется при охлаждении раствора до 30⁰ С? ( растворимость КNO₃ при 30⁰ С = 45, при 40⁰ С = 63)

Что надо найти? - массу выпавших кристаллов – х г

При этом масса раствора изменится или нет? Станет больше или меньше? На сколько станет меньше? – на х г

А масса растворенного вещества? Если обозначим массу растворенного вещества в первоначальном растворе за у г, после охлаждения определенная часть (это х г) выпадает в виде кристаллов, тогда чему будет равна масса раствора при 30⁰С ? - масса растворенного вещества станет равной (у –х) г.

Теперь можно начинать решение задачи. М ожем ли найти массу растворенного вещества в первоначальном растворе?

В (100 + 63) 163 г раствора растворено 63 г соли

В 330 г раствора –---------------------------у г соли; у = 127,54 г.

А теперь, после охлаждения

В (100 + 45) 145 г раствора –------------- 45 г соли

В (330 - х) г раствора –-------------- (127,54 - х ) г соли; решив уравнение получаем х = 36,43 г.

Ответ: масса выпавших кристаллов равна 36,43 г.

Задачу можно решить более рациональным способом, составив единственную пропорцию:

163 г раствора при 40⁰С ------------- 145 г раствора при 30⁰С

330 г раствора --------------- у г раствора; у = 293, 5 г

За счет чего масса раствора стало меньше? Разница в массе растворов и есть масса выпавших кристаллов 330 – 293,5 = 36,5 г.

Рассмотрим решение задачи на растворы.

Какую массу 5% -ного раствора щелочи надо добавить к 200 г 40%- ного раствора, чтобы получить 25% -ный раствор?

m₁ = ? m₂ = 200 г m₃ = m₁ + m₂

m₁ = х г m₂ = 200 г m₃ = х + 200

Масса р. в-ва m¹ = m₁ ^. ω₁ + m² = m₂ ^. ω₂ = m³ = m₃ ^. ω₃

m¹ = х ^. 0,5 + m² = 200^. 0,4 =80 = m³ = (х +200) ^. 0,25

х ^. 0,5 + 80 = (х +200) ^. 0,25; х = 150 г.

Ответ: надо добавить 150 г 5%-ного раствора щелочи.

Железная пластинка массой 10 г опущена на некоторое время в 160 г 15% - ный раствор сульфата меди (II). После того как пластинку вынули, промыли и высушили, ее масса оказалась равной 10,8 г. Сколько чистой меди выделилось?

Какой тип реакции? Железо вытесняет медь из раствора ее соли, так как …? Почему масса железной пластинки увеличилась? За счет чего? Согласно уравнению реакции 1 моль железа вытесняет 1 моль меди, при этом масса пластинки увеличивается на … г? 3) «Образ» задачи:

Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu.

1моль 1моль 1моль 1моль

56 г 160 г 152 г 64 г

∆ m = 64-56 = 8 г

Решение: Масса исходного раствора m = 160 г. Масса безводного сульфата меди = 160 ^. 0,15 = 24 г. Когда масса пластинки увеличивается на 8 г согласно стехиометрическому уравнению, на железной пластинке отлагается 64 г чистой меди, а по условию задачи масса пластинки увеличивается на (10,8 - 10) = 0,8 г. Получается пропорция:

При увеличении на 8 г ------------ 64 г Cu

При увеличении на 0,8 г ------------ x г Cu

Решив пропорцию, получаем х = 0,8 ^. 64 / 8 = 6,4 г.

Ответ: на железной пластинке выделилось (отложилось) 6,4 г чистой меди.

Самостоятельно решите задачи

1. Имеется 200 г насыщенного раствора при 40⁰ С раствора нитрата свинцая. Сколько граммов соли выкристаллизуется при охлаждении раствора до 20⁰ С? ( растворимостьPb(NO₃)₂ при 20⁰ С = 56, при 40⁰ С = 73)

2. Какую массу 10% -ного раствора кислоты надо добавить к 200 г 3 0%- ного раствора, чтобы получить 25% -ный раствор?

3. Цинковая пластинка массой 73 г опущена на некоторое время в раствор сульфата никеля (II). После того как пластинку вынули, промыли и высушили, ее масса оказалась равной 71,8 г. Сколько чистого никеля выделилось на цинковой пластинке?