Рассчитайте массовую долю азотной кислоты в растворе полученном после: массовая доля азотной кислоты в растворе,полученном после добавления 20г воды к 320г её 2,5%-ного раствора,равна %(запешите число с точночтью до — вопрос №2281307 — Учеба и наука

массовая доля азотной кислоты в растворе,полученном после добавления 20г воды к 320г её 2,5%-ного раствора,равна %(запешите число с точночтью до — вопрос №2281307 — Учеба и наука

Ответы

10. 01.17

Михаил Александров Читать ответы

Ольга Читать ответы

Владимир Читать ответы

Посмотреть всех экспертов из раздела Учеба и наука > Химия

Похожие вопросы

Решено

В результате взаимодействия бромпроизводного углеводорода А (у которого IHD = 4), с натрием, образуется углеводород В, который содержит три изомера. — 24 г. Число нейтронов на два больше числа

Пользуйтесь нашим приложением

Тренажер по задачам на массовую долю

Задание на массовую долю вещества в растворе и действия с растворами.

1. Расчетная формула, по которой решаются данные задачи выглядит следующим образом:

ωвещества = m вещества* 100%, где ωвещества – массовая доля растворенного вещества, %

m раствора m вещества – масса растворенного вещества, гр.

m раствора – масса всего раствора, гр.

m раствора = m вещества + m растворителя, гр.

Рассмотрим несколько примеров на применение данной формулы.

Пример 1. Вычислите массовую долю раствора, которая получается при растворении 15 граммов карбоната натрия в 250 граммах воды.

Дано: Решение.

m (Na₂CO₃) = 15 гр. Запишем расчетную формулу:

m (H₂O) = 250 гр. ω(Na₂CO₃) = m вещества* 100%

m раствора

Найти: Подставим данные из условия:

ω (Na₂CO₃) — ? ω(Na₂CO₃) = 15 гр. /250 гр. + 15 гр. *100% = 5,7 %

Ответ: ω(Na₂CO₃) = 5,7 %

Задачи для самостоятельной работы.

1. Вычислите массовую долю хлорида натрия, которая получается при растворении 50 гр. поваренной соли в 400 гр. воды.

2. Какая массовая доля раствора получится при смешивании 300 гр. воды и 25 гр. гидроксида натрия.

3. Вычислите массовую долю раствора, которая получается при растворении в 550 гр. воды 42 гр. хлорида кальция.

4. В 150 гр. воды растворили 17 гр. нитрата калия. Вычислите полученную массовую долю раствора.

5. К 800 гр. воды добавили 25 гр. хлорида бария. Какова массовая доля вещества в полученном растворе.

Примечание: в качестве растворителя могут быть использованы и другие вещества, например, спирт.

Растворяемое вещество может быть указано конкретно, т.е. хлорид натрия, гидроксид калия и т.д., а может быть просто названо «веществом». Алгоритм решения задачи при этом не меняется.

Пример 2. Какую массу хлорида магния нужно добавить, чтобы получить 180 гр. 15% раствора этой соли?

Дано: Решение:

m раствора = 180 гр. Запишем расчетную формулу и проанализируем ее с учетом условия задачи:

ω (MgCl₂) = 15 % ω(MgCl₂) = m вещества * 100%

m раствора

1. Вариант решения: подставим все данные из условия:

Найти: 15% = m вещества * 100%

m (MgCl₂) — ? 180 гр

.

m вещества = 180 гр. *15 % = 27 гр.

100 %

1. Вариант решения: сразу в дано разделим массовую долю на 100 %, получим:

0,15 = m вещества

180 гр.

m вещества = 0,15 * 180 гр. = 27 гр.

Ответ: m (MgCl₂) = 27 гр.

По итогу следует запомнить один из вариантов решения задачи:

1. Через выражение из формулы массовой доли нужной нам массы вещества:

m вещества = m раствора * ω вещества

100 %

1. Через перевод массовой доли из процентов в доли путем деления на 100%:

m вещества = ω вещества (в долях) * m раствора

Задачи для самостоятельной работы.

1. Какую массу нитрата серебра нужно взять, чтобы получить 250 гр. 25 % раствора?

2. Сколько граммов карбоната натрия нужно взять для приготовления 325 гр. раствора с массовой долей карбоната 12,5%?

3. Какую массу сульфата калия следует взять для приготовления 230 гр. раствора с массовой долей соли 10 %?

4. Сколько граммов хлорида меди необходимо взять для получения 450 гр. раствора с массовой долей 14 %?

5. Какую массу фторида калия необходимо взять для приготовления раствора с массовой долей соли 23%?

Пример 3. Сколько воды потребуется для приготовления раствора сульфата калия с массовой долей соли 5 % если соли взято 10 гр.?

Дано: Решение:

m (K₂SO₄) = 10 гр. Запишем расчетную формулу и проанализируем ее с учетом условия задачи:

ω(K₂SO₄) = m вещества * 100%

m раствора

ω(K₂SO₄) = 5% 1. Вариант решения: подставим все данные из условия:

Найти: 5% = 10 гр. * 100%

m раствора

m(H₂O) — ? m раствора = 10 гр. * 100% = 200 гр.

5 %

m (H₂O) = m раствора – m вещества

m (H₂O) = 200 гр. – 10 гр. = 190 гр.

2. Вариант решения: сразу в дано разделим массовую долю на 100 %:

0,05 = 10 гр.

m раствора

m раствора = 10 гр./ 0,05 = 200 гр.

m (H₂O) = m раствора – m вещества

m (H₂O) = 200 гр. – 10 гр. = 190 гр.

Ответ: m (H₂O) = 190 гр.

По итогу следует запомнить один из вариантов решения задачи:

1. Через выражение из формулы массовой доли массы раствора:

m раствора = m вещества *100 %

ω вещества

m (растворителя) = m раствора – m вещества

1. Через перевод массовой доли из процентов в доли путем деления на 100%:

m раствора = m вещества/ω вещества (в долях)

m (растворителя) = m раствора – m вещества

Задачи для самостоятельной работы.

1. Какую массу воды следует взять для того, чтобы приготовить 15 % раствор из силиката калия массой 52 гр.?

2. Сколько воды потребуется для приготовления раствора гидроксида натрия с массовой долей соли 5 % если взято 10 гр. гидроксида?

3. Вычислите массу воды, которая необходима для получения из 25 гр. нитрата магния раствора с массовой долей 32 %?

4. Какую массу воды следует взять для того, чтобы приготовить 25 % раствор из гидроксида калия массой 17гр.?

5. Какую массу воды нужно взять для приготовления из 30 гр. йодида марганца раствора с массовой долей 17 %?

Далее рассмотрим задачи, в которых происходят изменения с уже приготовленным раствором. К таким изменениям относятся:

а) добавление вещества (увеличение массовой доли раствора)

б) добавление растворителя (разбавление раствора)

в) выпаривание – убавление массы растворителя

г) смешивание двух растворов с разной массовой долей, но одинаковым растворенным веществом.

д) комбинированные задачи, включающие не одно действие с раствором.

Пример: К 150 гр. раствора гидроксида калия с массовой долей 12% добавили 15 граммов гидроксида. Какова массовая доля полученного раствора?

Дано: 1. Находим массу растворенного вещества в исходном растворе:

m (раствора KOH) = 150 гр. m (KOH) = 0,12 * 150 гр. = 18 гр.

ω (KOH) = 12% = 0,12 2. Рассчитываем массовую долю получившегося раствора:

m (KOH) = 15 гр. ω1 (KOH) = m (KOH)исходного раствора + m (KOH) * 100%

m (раствора KOH) + m (KOH)

Найти: ω1 (KOH) = 18 гр. + 15 гр. *100% = 20 %

ω1 (KOH) — ? 150 гр. + 15 гр.

Ответ: ω1 (KOH) = 20 %

При добавлении вещества к раствору его массовая доля увеличивается. А при расчете новой массовой доли мы прибавляем массу этого вещества как в числитель, так и в знаменатель.

Задачи для самостоятельной работы.

1. К 200 гр. раствора хлорида натрия с массовой долей соли 10 % добавили 20 гр. этой же соли. Вычислите полученную массовую долю раствора.

2. 25 гр. карбоната натрия добавили в раствор этой же соли массой 300 гр. и массовой долей 17 %. На сколько изменилась массовая доля в полученном растворе?

3. К 450 гр. раствора фторида калия с массовой долей 8% добавили 35 граммов фторида. Какова массовая доля полученного раствора?

Пример: Раствор сернистой кислоты массой 250 гр. и массовой долей 10 % разбавили 100 гр. воды. Вычислите массовую долю кислоты в полученном растворе.

Дано: 1. Найдем массу растворенной сернистой кислоты в исходном растворе:

m (раствора) = 250 гр. m (H₂SO₃) = 0,1 * 250 гр. = 25 гр.

ω (H₂SO₃) = 10% = 0,1 2. Рассчитаем массовую долю получившегося раствора:

m (H₂O) = 100 гр. ω1 (H₂SO₃) = m (H₂SO₃) *100 %

Найти: m (раствора) + m (H₂O)

ω1 (H₂SO₃) — ? ω1 (H₂SO₃) = 25 гр. * 100% = 7 %

250 гр. + 100 гр.

Ответ: ω1 (H₂SO₃) = 7 %

При добавлении растворителя к раствору его массовая доля уменьшается. А при расчете новой массовой доли мы прибавляем массу растворителя только в знаменатель.

При выпаривании, наоборот, массовая доля в новом растворе будет увеличиваться. А при вычислениях из знаменателя мы вычитаем массу испарившейся воды (или другого растворителя).

Задачи для самостоятельной работы.

1. Раствор соляной кислоты массой 350 гр. и массовой долей 20 % разбавили 50 гр. воды. Вычислите массовую долю кислоты в полученном растворе.

2. Из раствора карбоната натрия массой 500 гр. и массовой долей растворенной соли 14 % выпарили 120 гр. воды. Рассчитайте массовую долю карбоната в полученном растворе.

3. Раствор перманганата калия массой 150 гр. и массовой долей соли 5 % разбавили 50 гр. воды. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.

Пример: Смешали 250 гр. раствора серной кислоты с массовой долей 10 % и 320 гр. раствора серной кислоты с массовой долей 15 %. Вычислите массовую долю серной кислоты в полученном растворе.

Дано: Решение:

m1 (раствора) = 250 гр. 1. Найдем массу растворенной серной кислоты в 1 и 2 растворах:

ω1 (H₂SO₄) = 10 % = 0,1 m1 (H₂SO₄) = 250 гр. * 0,1 = 25 гр.

m2 (раствора) = 320 гр. m2 (H₂SO₄) = 320 гр. * 0,15 = 48 гр.

ω2 (H₂SO₄) = 15 % = 0,15 2. Найдем массу растворенной серной кислоты в 3 растворе, а так же

Найти: массу 3 раствора:

ω3 — ? m3 (H₂SO₄) = m1 (H₂SO₄) + m2 (H₂SO₄)

m3 (H₂SO₄) = 25 гр. + 48 гр. = 73 гр.

m3 (раствора) = m1 (раствора) + m2 (раствора)

m2 (раствора) = 250 гр. + 320 гр. = 570 гр.

3. Найдем массовую долю 3 раствора:

ω3 = m3 (вещества) * 100%

m3 (раствора)

ω3 = 73 гр. * 100 % = 12,8 %

570 гр.

Ответ: ω3 = 12,8 %

Задачи для самостоятельной работы.

1. Смешали 150 гр. раствора азотной кислоты с массовой долей 15 % и 240 гр. раствора азотной кислоты с массовой долей 20 %. Вычислите массовую долю серной кислоты в полученном растворе.

2. К раствору гидроксида натрия массой 400 гр. и массовой долей 14 % добавили 150 гр. раствора гидроксида натрия с массовой долей 18 %. Вычислите массовую долю серной кислоты в полученном растворе.

3. Смешали 50 гр. раствора хлорида калия с массовой долей 35 % и 620 гр. раствора хлорида калия с массовой долей 12 %. Вычислите массовую долю серной кислоты в полученном растворе.

Задачи по теме «массовая доля ЕГЭ.

1. Вычислите массу соли, которую нужно добавить к 164 г 15% раствора этой же соли, чтобы получить 20%-ный раствор. Ответ запишите с точность до целых.

2. Определите массу (в граммах) 15%-го раствора соли, который необходимо добавить к 130 г 5% раствора соли, чтобы получить 5% раствор. Ответ запишите с точностью до целых.

3. Вычислите массовую долю (в %) соли в растворе, полученном после добавления 500 гр. воды и 10 г соли к 200 г 18%-го раствора этой же соли. Ответ запишите с точностью до целых.

4. Вычислите массу 15% раствора соли, который нужно добавить к 300 г 35% раствора этой же соли, чтобы получить 20% раствор. Ответ запишите с точностью до целых.

5. Вычислите массу 17% раствора (в граммах), при разбавлении которого можно получить 240 г 7%-го раствора. Ответ запишите с точностью до целых.

6. Вычислите массовую долю (в процентах) соли в растворе, полученном после выпаривания 40 мл воды из 260 г 9%-го раствора соли. Ответ запишите с точностью до целых.

7. Вычислите массу воды, которую нужно выпарить из к 500 г 11%-го раствора соли, чтобы получить 24%-ный раствор. Ответ запишите с точностью до целых.

8. Смешали 300 г 25%-го раствора соли и 180 г 13%-го раствора этой же соли. Вычислите массу воды в полученном растворе (в г). Ответ запишите с точностью до десятых.

9. Из 285 г раствора с массовой долей йодида калия 6% выпарили 20 мл воды и добавили 10 г этой же соли. Массовая доля соли в конечном растворе составила _____ %. Запишите число с точностью до десятых.

10. Какую массу воды (в граммах) нужно добавить к 300 мл 20% раствора гидроксида натрия (p=1,22p=1,22 г/мл), чтобы массовая доля щелочи в полученном растворе составила 5%? Запишите число с точностью до целых. 

ChemTeam: Расчеты с моляльностью, молярностью, плотностью, массовым процентом, мольной долей (задачи №1)

Расчеты моляльности, молярности, плотности, массовых процентов, мольных долей

Задачи №1 — 10

Пятнадцать примеров

Проблемы 11 — 25

Вернуться в меню решений

---

Проблема №1: Фосфорную кислоту обычно получают в виде 87,0% раствора фосфорной кислоты. Если это 13,0 М, какова плотность этого раствора? Какова его моляльность?

Раствор для плотности:

1) Определить количество молей H ₃ PO ₄ в 100,0 г 87,0% раствора:

87,0 г из 100,0 г – это H ₃ PO ₄

моль H ₃ PO ₄ = 87,0 г / 97,9937 г/моль = 0,8 878 моль

2) Рассчитайте объем 13,0 М раствора, содержащего 0,8878 моль H ₃ PO ₄ :

13,0 моль/л = 0,8878 моль/х

х = 0,0683 л = 68,3 мл

3) Определяем плотность раствора:

100,0 г / 68,3 мл = 1,464 г/мл = 1,46 г/мл (до трех знаков рис. )

Раствор для определения моляльности:

1) Допустим, 100,0 граммов раствора. Поэтому:

87,0 г H ₃ PO ₄
13,0 г H ₂ O

2) Рассчитайте моляльность:

моль H ₃ PO ₄ = 87,0 г / 97,9937 г/моль = 0,8878 моль
кг воды = 0,0130 кг

моляльность = 0,8878 моль / 0,0130 кг = 68,3 моляль

---

Проблема №2: Концентрированная соляная кислота обычно доступна в концентрации 37,7% по массе. Какова его молярная концентрация? (Плотность раствора 1,19 г/мл.)

Путь решения №1:

1) Определить количество молей HCl в 100,0 г 37,7% раствора:

37,7 г этого раствора представляет собой HCl

37,7 г / 36,4609 г/моль = 1,03398435 моль

2) Определите объем 100,0 г раствора:

плотность = масса/объем

1,19 г/мл = 100,0 г/х

х = 84,0336 мл

3) Определить молярность:

1,03398435 моль/0,0840336 л = 12,3 М

Путь решения № 2:

1) Предположим, что 1,00 л раствора. Используйте плотность, чтобы получить массу:

1,19 г/мл = х/1000 мл

х = 1190 г

2) (a) Используйте проценты массы, чтобы получить массу HCl, затем (b) переведите в моли:

1190 г умножить на 0,377 = 448,63 г

448,63 г / 36,4609 г/моль = 12,3 моль

3) Определить молярность:

12,3 моль/1,00 л = 12,3 М

---

Проблема №3: ​​ У меня есть бутылка NH ₃ . Его крепость составляет 32,0%, а плотность — 0,89 г/мл. Как узнать молярность?

Решение:

1) Предположим, что имеется 100,0 г раствора. Вычислите количество молей аммиака:

Присутствует 32,0 грамма NH ₃ .

32,0 г / 17,0307 г/моль = 1,879моль

2) Определите объем 100,0 г раствора:

100,0 г / 0,87 г/мл = 112,36 мл

3) Рассчитать молярность:

1,879 моль/0,11236 л = 16,7 М

---

Задача №4: Водный раствор плавиковой кислоты содержит 30,0% HF по массе и имеет плотность 1,101 г см ^-3 . Каковы моляльность и молярность HF в этом растворе?

Раствор для моляльности:

1) Допустим, 100,0 граммов раствора. Поэтому:

30,0 г HF
70,0 г H ₂ O

2) Рассчитайте моляльность:

моль HF = 30,0 г / 20,0059 г/моль = 1,49956 моль
кг воды = 0,0700 кг

моляльность = 1,49956 моль/0,0700 кг = 21,4 моляль

Раствор для молярности:

1) Определить моль HF в 100,0 г 30,0% раствора:

30,0 г этого раствора представляет собой HF

30,0 г / 20,0059 г/моль = 1,49956 моль

2) Определите объем 100,0 г раствора:

плотность = масса/объем

1,101 г/мл = 100,0 г/х

х = 90,8265 мл

3) Определить молярность:

1,49956 моль/0,0_{5 л = 16,5 М}

---

Задача №5: Концентрированная азотная кислота представляет собой раствор, содержащий 70,4% HNO ₃ по массе. Плотность этой кислоты составляет 1,42 г/мл. Какова молярность и моляльность кислоты?

Раствор для молярности:

1) Определение молей HNO ₃ в 100,0 г 70,4% раствора:

70,4 г этого раствора представляет собой HNO ₃

70,4 г / 63,0119 г/моль = 1,11725 моль

2) Определите объем 100,0 г раствора:

плотность = масса/объем

1,42 г/мл = 100,0 г/х

х = 70,422535 мл

3) Определить молярность:

1,11725 моль/0,070422535 л = 15,86 моль/л = 15,9 моль/л (до трех стандартных единиц)

Раствор для определения моляльности:

1) Допустим, 100,0 граммов раствора. Поэтому:

70,4 г HNO ₃
29,6 г H ₂ O

2) Рассчитайте моляльность:

моль HNO ₃ = 70,4 г / 63,0119 г/моль = 1,11725 моль
кг воды = 0,0296 кг

моляльность = 1,11725 моль / 0,0296 кг = 37,7 моляль

---

Специальная бонусная часть к задаче № 5: Какова молярная доля HNO ₃ в приведенном выше решении?

Решение:

1) Допустим, 100,0 граммов раствора. Поэтому:

70,4 г HNO ₃
29,6 г H ₂ O

2) Определить количество молей каждого вещества:

HNO ₃ = 1,11725 моль
H ₂ O = 29,6 г / 18,0152 г/моль = 1,643057 моль

3) Определите мольную долю HNO ₃ :

1,11725 моль / (1,11725 моль + 1,643057 моль) = 0,405

---

Задача № 6: Плотность толуола (C ₇ H ₈ ) составляет 0,867 г/мл, а плотность тиофен (С ₄ H ₄ S) составляет 1,065 г/мл. Раствор готовят путем растворения 9,660 г тиофена в 260,0 мл толуола.

а) Рассчитайте моляльность тиофена в растворе.
б) Считая, что объемы растворенного вещества и растворителя аддитивны, определить молярность тиофена в растворе.

Решение части а:

1) Определите количество молей тиофена:

9,660 г / 84,142 г/моль = 0,1148 моль

2) Определите массу толуола в 260,0 мл.

260,0 мл x 0,867 г/мл = 225,42 г

3) Рассчитайте моляльность:

0,1148 моль / 0,22542 кг = 0,509 моляль

Решение части b:

1) Определить объем тиофена:

9,660 г ÷ 1,065 г/мл = 9,07 мл

2) Определить общий объем:

260,0 мл + 9,07 мл = 269,07 мл

3) Рассчитать молярность:

0,1148 моль/0,26907 л = 0,427 М

---

Задача №7: Водный раствор уксусной кислоты одновременно 6,0835 молярный и 8,9660 моляль. Вычислите плотность этого раствора.

Решение:

1) Используйте моляльность, чтобы получить родинки:

8,9660 моляль = x моль/1,00 кг растворителя

х = 8,9660 моль

2) Рассчитайте массу вышеуказанного раствора:

1000 г растворителя + (8,9660 моль x 60,05 г/моль) = 1538,41 г

3) Используйте молярность, чтобы получить объем раствора, содержащего 8,9660 молей.

6,0835 моль/л = 8,9660 моль/х

х = 1,47382 л

4) Вычислить плотность:

1538,41 г / 1473,82 мл = 1,0438 г/мл

---

Задача № 8: Какова плотность (в г/мл) 3,60 М водного раствора серной кислоты, содержащего 29,0 % H ₂ SO ₄ по массе?

Решение:

1) Предположим, что имеется 100,0 г раствора.

2) Определить объем раствора массой 100,0 г:

29,0 г из 100,0 г – H ₂ SO ₄ .

используйте MV = граммы / молярная масса для определения объема.

(3,60 моль/л) (x) = 29,0 г / 98,1 г/моль

х = 0,0821 л

3) Определяем плотность:

100,0 г / 82,1 мл = 1,22 г/мл

---

Задача №9: Плотность водного раствора азотной кислоты составляет 1,430 г/мл. Если этот раствор содержит 36,00 % азотной кислоты по массе, сколько мл раствора потребуется для получения 150,20 г азотной кислоты?

Путь решения №1:

1) 1,000 мл раствора массой 1,430 г, из которых 36,00% составляет HNO ₃

2) 1,430 x 0,3600 означает количество граммов HNO ₃ в каждом мл раствора.

3) 150,20 г разделить на граммы HNO ₃ на 1 мл раствора.

Путь решения №2:

1) Определите, сколько мл раствора вам нужно:

150,20 г азотной кислоты x (1 г раствора/0,3600 г азотной кислоты) = 417,2 г раствора.

2) Определить объем раствора массой 417,2 г:

417,2 г раствора x (1 мл/1,430 г раствора)

---

Проблема №10: Бутыль с технической серной кислотой (плотность 1,787 г/куб.см) маркирована как 86% по весу. Какова молярность кислоты?

Решение:

1) Определить количество молей H ₂ SO ₄ в 100,0 г 86% раствора:

86 г этого раствора H ₂ SO ₄

86 г / 98,08 г/моль = 0,876835237 моль

2) Определите объем 100,0 г раствора:

плотность = масса/объем

1,787 г/мл = 100,0 г/х

х = 55,96 мл

3) Определить молярность:

0,876835237 моль/0,05596 л = 15,67 М = 15,7 М (до трех стандартных единиц)

Примечание. Попробуйте выполнить эту задачу с 96,0% и плотностью 1,84 г/мл. Ответ: 18,0 М.

---

Бонусная задача №1: Какой объем 68,0% (вес/вес) NaOH (39,9969г/моль) раствора плотностью 1,41 г/мл необходимо для получения 7,45 л раствора с рН 11,75.

Решение:

1) Используйте pH, чтобы получить требуемую концентрацию ионов гидроксида.

pH + pOH = 14,00

рОН = 2,25

[ОН¯] = 10¯ ^2,25 = 0,0056234 М

2) Определите массу NaOH, необходимую для получения 7,45 л только что определенного [OH¯]:

MV = масса / молярная масса

(0,0056234 моль/л) (7,45 л) = х/390,9969 г/моль

х = 1,67564 г

3) Определите массу 68% раствора, необходимого для получения 1,67564 г NaOH:

1,67564 g равно 0,680, а y равно 1

y = 2,4641765 г (раствора)

4) Определите необходимый объем раствора:

2,4641765 г / 1,41 г/мл = 1,75 мл (до трех цифр)

---

Дополнительная задача № 2: Какой объем 68,0% (масс. ) HNO ₃ (63,012 г/моль) раствора с плотностью 1,41 г/мл необходим для получения 7,45 л раствора с рН 1,75

Решение:

1) Используйте pH для определения [H ⁺ ]:

[Н ⁺ ] = 10¯ ^1,75 = 0,0177828 М

2) Используйте только что рассчитанное [H ⁺ ] для определения молей H ⁺ в 7,45 л:

(0,0177828 моль/л) (7,45 л) = 0,132482 моль

3) Рассчитайте количество граммов HNO ₃ , необходимое для доставки 0,132482 моль H ⁺ :

(0,132482 моль) (63,012 г/моль) = 8,347947 г

Примечание: я мог бы использовать MV = масса / молярная масса. Решил разбить на два этапа.

4) Определить массу 68% раствора, необходимого для получения 8,347947 г азотной кислоты:

8,347947 г равно 0,680, как х равно 1

х = 12,2764 г

5) Определить объем раствора массой 12,2764 г:

12,2764 г / 1,41 г/мл = 8,71 мл (до трех знаков инжира)

---

Пятнадцать примеров

Проблемы 11 — 25

Вернуться в меню решений

Расчеты с использованием моляльности, молярности, плотности, массовых процентов, мольных долей

Пример #1: При плотности 1,836 г/мл и массовых процентах H ₂ SO ₄ 96,00% молярность, моляльность и молярная доля. Молярная масса воды 18,015 г/моль, а молярная масса серной кислоты 98,078 г/моль. (Показаны два разных исходных предположения.)

1) Предположим, что имеется объем 1000 л раствора. Определить общую массу раствора:

17,9710 моль + 4,0766 моль = 22,0476 моль

H ₂ SO ₄ —> 17,9710 моль / 22,0476 моль = 0,8151
H ₂ O —> 4,0766 моль / 22,0476 моль = 0,1849

Часто последнюю молярную долю получают вычитанием:

Н ₂ О —> 1 − 0,8151 = 0,1849

5) Определите молярность раствора:

17,9710 моль/1,000 л = 17,97 M (четыре знака фиг.)

6) Определите моляльность раствора:

73,44 г = 0,07344 кг

17,9710 моль/0,07344 кг = 244,7 м

Скорпион реагирует.

Раствор при наличии определенной массы раствора:

1) Предположим, что имеется 100,0 г раствора. Определить массу каждого компонента раствора:

H ₂ SO ₄ —> (100,0 г) (0,9600) = 96,00 г
H ₂ O —> (100,0 г) (0,0400) = 4,00 г

2) Определите мольную долю:

H ₂ SO ₄ —> 96,00 г / 98,078 г/моль = 0,978813 моль
H ₂ O —> 4,00 г / 18,015 г/моль = 0,222037 моль

0,978813 моль + 0,222037 моль = 1,20085 моль

H ₂ SO ₄ —> 0,978813 моль / 1,20085 моль = 0,8151
H ₂ O —> 0,222037 моль / 1,20085 моль = 0,1849

или H ₂ O можно получить вычитанием:

1 − 0,8151 = 0,1849

3) Определите моляльность:

4,00 г = 0,00400 кг

0,978813 моль/0,00400 кг = 244,7 м

4) Определите молярность:

100,0 г / 1,836 г/мл = 54,46623 мл = 0,05446623 л

0,978813 моль/0,05446623 л = 17,97 М

5) Кстати, этот раствор можно рассматривать как воду (растворенное вещество), растворенную в серной кислоте (растворитель). Рассчитайте моляльность воды:

1762,56 г = 1,76256 кг

4,0766 моль / 1,76256 кг = 2,313 м

---

Пример #2: Учитывая плотность 1,769 г/мл и молярную долю H ₂ SO ₄ 0,5000, найдите моляльность, молярность и процент по массе.

Решение:

1) Мы будем использовать мольную долю 0,5000, что означает, что 0,5000 моль присутствует в 1,0000 моль раствора. Определить массу каждой молярной доли:

H ₂ SO ₄ —> (0,5000 моль) (98,078 г/моль) = 49,039 г
Н ₂ О —> (0,5000 моль) (18,015 г/моль) = 9,0075 г

Комментарий: Молярная доля 0,50 может означать 1,0 моль одного компонента в 2,0 общих молях. Использование 0,5 и 1 является простейшим значением мольной доли 0,5. Мы могли бы использовать любую комбинацию чисел, которая дает молярную долю 0,5. Окончательные ответы будут одинаковыми, но цифры в расчетах будут другими.

2) Определить массовую долю каждого компонента:

49,039 г + 9,0075 г = 58,0465 г

H ₂ SO ₄ —> 49,039 г / 58,0465 г = 84,48%
H ₂ O —> 9,0075 г / 58,0465 г = 15,52%

Часто последний массовый процент получают вычитанием:

Н ₂ О —> 100,00 − 84,48 = 15,52

3) Определите моляльность:

9,0075 г = 0,00

кг

0,5000 моль/0,00

кг = 55,51 м

4) Определите молярность:

58,0465 г / 1,769 г/мл = 32,81 мл = 0,03281 л

0,5000 моль/0,03281 л = 15,24 М

---

Пример #3: Учитывая плотность 1,059 г/мл и молярность H ₂ SO ₄ 1,000 М, найдите моляльность, молярную долю и массовый процент.

Решение:

1) Предположим, что имеется 1,0000 л раствора. Определить массу раствора:

(1,059 г/мл) (1000,0 мл) = 1059 г

2) Определить массовую долю каждого компонента:

Н ₂ SO ₄ —> 98,078 г (помните, что это 1 М раствор)
H ₂ O —> 1059 г − 98,078 г = 960,922 г

H ₂ SO ₄ —> 100 − 90,74 = 9,26%
H ₂ O —> 960,922 г / 1059 г = 90,74%

Обратите внимание, что я вычислил большее значение делением, а меньшее значение вычитанием.

3) Определите мольную долю:

H ₂ SO ₄ —> 98,078 г / 98,078 г/моль = 1,000 моль (или просто помните, что это 1 М раствор)
H ₂ O —> 960,922 г / 18,015 г/моль = 53,349 моль

53,349 моль + 1,000 моль = 54,349 моль

H ₂ SO ₄ —> 1 − 0,9816 = 0,0184
H ₂ O —> 53,349 моль / 54,349 моль = 0,9816

4) Определите моляльность:

960,922 г = 0,960922 кг

1000 моль/0,960922 кг = 1,041 м

---

Пример #4: Учитывая плотность 1,122 г/мл и моляльность H ₂ SO ₄ 4,500 м, найдите молярность, молярную долю и массовый процент.

Решение:

1) Данная моляльность означает 4 500 моль, растворенных в 1 000 кг воды. Определить массу каждого компонента:

H ₂ SO ₄ —> (4,500 моль) (98,078 г/моль) = 441,351 г
H ₂ O —> 1000 кг = 1000 г

2) Определить массовые проценты:

1000. г + 441,351 г = 1441,351 г (общая масса раствора)

H ₂ O —> 1000 г / 1441,351 г = 69,38%
Н ₂ SO ₄ —> 100 − 69,38 = 30,62%

3) Определите мольную долю:

H ₂ SO ₄ —> 4.500 моль
H ₂ O —> 1000. г / 18,015 г/моль = 55,509 моль

55,509 моль + 4,500 моль = 60,009 моль

H ₂ SO ₄ —> 1 − 0,9250 = 0,0750
H ₂ O —> 55,509 моль / 60,009 моль = 0,9250

4) Определите молярность:

1441,351 г / 1,122 г/мл = 1296,179 мл = 1,296179 л

4,500 моль / 1,296179 л = 3,472 М

---

Пример #5: Рассчитайте процентное содержание бромида кадмия(II) по массе в водном растворе с мольной долей растворенного вещества 0,114 и плотностью 1,047 г/мл.

Решение:

1) Определить мольную долю воды:

1 − 0,114 = 0,886

2) Предположим, что имеется раствор с 0,114 моль CdBr ₂ и 0,886 моль воды. Определить массу каждого компонента раствора:

CdBr ₂ —> (0,114 моль) (272,218 г/моль) = 31,033 г
H ₂ O —> (0,886 моль) (18,015 г/моль) = 15,889 г

3) Массовая доля CdBr ₂ составляет:

[31,033 г / (31,033 г + 15,889 г)] * 100 = 66,1%

Плотность раствора не требуется.

---

Обратите внимание, что в каждом из приведенных выше примеров указана плотность. Это обеспечивает необходимый мост между единицей молярности концентрации, основанной на объеме, и другими единицами концентрации (моляльностью, молярной долей и массовым процентом), ни одна из которых не использует объем в своем определении.

Если бы вы были только , учитывая два из них: (1) массовый процент или (2) моляльность или (3) молярную долю (и без плотности), вы не могли бы получить молярность (или плотность).

Однако предположим, что вам дано одно из следующих значений: (1) массовый процент или (2) моляльность или (3) молярная доля, а затем вместо плотности задана молярность. Не могли бы вы добраться до плотности и других единиц? Другими словами, можно ли в данной части задачи поменять местами плотность и молярность? Давайте посмотрим . . . .

---

Пример #6: Азотная кислота хч представляет собой 70,40% HNO ₃ (63,0119 г/моль) по массе и ее молярность составляет 16,00 М. Рассчитайте плотность, моляльность и молярную долю азотной кислоты в растворе.

Решение:

1) 16,0 моль означает следующее:

16,0 моль HNO ₃
1,000 л (что соответствует 1000 мл) раствора.

2) Ключевым моментом является то, что 16,00 молей HNO ₃ составляют 70,40% всей массы 1000 мл раствора.

(63,0119 г/моль) (16,0 моль) = 1008,19 г

1008,19 г / 0,7040 = 1432 г (это общая масса раствора)

3) Плотность:

1432 г / 1000 мл = 1,432 г/мл

4) Моляльность:

1432 г − 1008,19 г = 423,81 г = 0,42381 кг

16,00 моль/0,42381 кг = 37,75 м

5) Молярная доля

423,81 г / 18,015 г/моль = 23,5254 моль (воды)

16,00 моль + 23,5254 моль = 39,5254 моль (всего молей)

23,5254 моль / 39,5254 моль = 0,5952 (молярная доля воды)

1 − 0,5952 = 0,4048 (мольная доля азотной кислоты)

---

Вот еще вопрос:

. . . можно ли поменять местами плотность и молярность в данной части задачи?

И ответ очень твердый ДА. Сделаем другой. . . .

---

Пример #7: Азотная кислота реактивного качества (HNO ₃ , молекулярная масса = 63,0119 г/моль) имеет молярность 16,00 М и ее моляльность составляет 37,75 М. Рассчитайте плотность, массовую долю и мольную долю азотной кислоты в растворе.

Решение:

1) Используйте моляльность:

37,75 моль (HNO ₃ )
1000 кг растворителя (вода)

2) Рассчитайте массу вышеуказанного раствора:

(37,75 моль) (63,0119 г/моль) = 2378,7 г

1000 г + 2378,7 г = 3378,7 г

3) Вычислите массовые проценты (я сделаю только азотную кислоту):

2378,7 г / 3378,7 г = 70,40%

4) Рассчитайте мольную долю азотной кислоты:

ГНО ₃ —> 37,75 моль
H ₂ O —> 1000 г / 18,015 г/моль = 55,509 моль

55,509 моль + 37,75 моль = 93,259 моль

37,75 моль / 93,259 моль = 0,4048

5) Используйте молярность, чтобы получить плотность раствора:

37,75 моль/х = 16,00 моль/л

х = 2,359375 л

3378,7 г / 2359,375 мл = 1,432 г/мл

---

Оказывается, все работает нормально, если заданы два значения плотности и молярности. См. пример № 3, чтобы узнать, как № 8.

---

Пример #8: Азотная кислота реактивного качества (HNO ₃ , молекулярная масса = 63,0119 г/моль) имеет молярность 16,00 М и плотность 1,432 г/мл. Рассчитайте моляльность, массовую долю и мольную долю азотной кислоты в растворе.

Решение:

1) Предположим, что имеется 1000 л раствора. Определить его массу:

(1,432 г/мл) (1000 мл) = 1432 г

2) Определить массовую долю (только азотной кислоты):

(16,00 моль) (63,0119г/моль) = 1008,19 г

1008,19 г / 1432 г = 70,40%

3) Моляльность:

1432 — 1008,19 = 423,81 г = 0,42381 кг

16,00 моль/0,42381 кг = 37,75 м

4) Молярное соотношение (только воды):

HNO ₃ —> 1008,19 г / 63,0119 г/моль = 16,00 моль
H ₂ O —> 423,81 г / 18,015 г = 23,5254 моль

23,5254 моль + 16,00 моль = 39,5254 моль

23,5254 / 39,5254 = 0,5952

---

Пример #9: Какова молярность 30,0% (вес/вес) раствора перекиси водорода?

Комментарий: обратите внимание, как нужно искать плотность (вероятно, где-то еще в главе учебника, из которой взят этот вопрос), чтобы решить проблему. (Команда ChemTeam не задавала этот вопрос.) Если вы не понимаете, что вам нужно указать плотность, вы можете подумать, что это неразрешимый вопрос.

Решение:

1) В Интернете плотность оказалась 1,11 г/мл. Причина, по которой плотность доступна, заключается в том, что 30% H ₂ O ₂ имеется в продаже. Его плотность указана в паспорте безопасности материала, который должны иметь поставщики и покупатели химикатов. Вот один на 30% H ₂ O ₂ .

2) Предположим, что имеется 1,00 л раствора. (Это удобный объем, потому что вам нужна молярность, которая определяется как количество молей растворенного вещества на литр раствора.)

3) Рассчитайте массу 1,00 л раствора:

(1,11 г/мл) (1000 мл) = 1110 г

4) Рассчитайте массу H ₂ O ₂ в литре раствора.

(1110 г) (0,300) = 333 г H ₂ O ₂

5) Вычислить количество молей H ₂ O ₂ в растворе:

333 г / 34,0138 г/моль = 9,79 моль

6) Вычислите молярность:

9,79 моль/1,00 л = 9,79 М

---

Пример #10: Имеется 1,55 М раствор глюкозы (C ₆ H ₁₂ O ₆ ). Определите молярное соотношение каждого компонента раствора, а также массовый процент.

Решение:

1) 1,55 м означает 1,55 моль глюкозы, растворенной в 1,00 кг воды. Определить массовые проценты:

глюкоза —> (1,55 моль) (180,1548 г/моль) = 279,23994 г
H ₂ O —> 1000 г

1000 г + 279,23994 г = 1279,23994 г

глюкоза —> 100 − 71,87 = 21,83%
H ₂ O —> 1000 г / 1279,23994 г = 78,17%

2) Определите мольные отношения:

глюкоза —> 1,55 моль
H ₂ O —> 1000 г / 18,015 г/моль = 55,509

1,55 + 55,509 = 57,059 моль

глюкоза —> 1 − 0,9728 = 0,0272
Н ₂ О —> 55,509 / 57,059 = 0,9728

Комментарий: Дайте мне плотность, и я смогу вычислить молярность. Дайте мне молярность, и я смогу вычислить плотность. Однако, поскольку ни один из них не присутствует, вышеупомянутая проблема — это то, что мы можем сделать.

---

Пример №11: Определите мольную долю H ₂ O и CH ₃ OH в растворе с моляльностью 2,00 мкм.

Решение:

1) В качестве растворителя будем считать воду. Это означает:

2,00 моля CH ₃ OH, растворенного в 1,00 кг H ₂ O

2) Определить количество молей воды:

1000 г
–––––––––	=	55,509 моль
18,015 г/моль

3) Определить общее количество родинок:

55,509 моль + 2,00 моль = 57,509 моль

4) Определите мольную долю воды:

55,509 моль
–––––––––	=	0,965
57,509 моль

5) Молярную долю метилового спирта можно получить вычитанием:

1 − 0,965 = 0,035

Вы также можете сделать это путем деления, но имейте в виду, что молярные доли могут не давать в сумме 1 из-за ошибок округления.

---

Примеры #12–14: Заполните пропуски в таблице для водных растворов показанных соединений. Плотность раствора в г/см ³ .

9123 4  

Соединение	MW	плотность	м	%(масс./масс.)   9116 0	χ	М
NH 3	17,0307	0,9228		20,00
Na 2 Cr 2 O 7	261.965	1.1260	0,7271
NH 2 CONH 2	60.0556	1.0276				1,882

Растворы для аммиака:

1) Предположим, что имеется 100,0 г раствора. 20,00% (вес/вес) говорит нам следующее:

аммиак: 20,00 г
вода: 80,00 г

2) Для расчета моляльности нам необходимо знать количество молей аммиака:

20,00 г
–––––––––	=	1,17435 моль
17,0307 г/моль

Затем рассчитайте моляльность:

1,17435 моль
–––––––––	=	14,68 м
0,08000 кг

3) Для мольных долей нам нужно знать количество молей воды, чтобы затем определить общее количество молей в растворе:

80,00 г
–––––––––	=	4,440744 моль
18,015 г/моль

всего молей —> 1,17435 моль + 4,440744 моль = 5,615094 моль

χ _вода —> 4,440744 моль / 5,615094 моль = 0,7908
χ _аммиак —> 1 − 0,7908 = 0,2092

4) Для молярности мы сначала используем плотность и 100,0 г раствора, чтобы получить объем раствора:

100,0 г
–––––––––	=	108,366 см 3
0,9228 г/см 3

Расчет молярности:

1,17435 моль
–––––––––	=	10,84 М
0,108366 л

---

Растворы дихромата натрия:

1) Моляльность говорит нам об этом:

Na ₂ Cr ₂ O ₇ —> 0,7271 моль
H ₂ O —> 1000 кг

2) Преобразование молей в граммы:

(0,7271 моль) (261,965 г/моль) = 190,475 г

3) Рассчитайте массовые проценты:

H ₂ O —> 1000 г / 1190,475 г = 84,00%
На ₂ Cr ₂ O ₇ —> 1 − 0,8400 = 16,00%

4) Для мольной доли мы знаем, сколько молей Na ₂ Cr ₂ O ₇ содержится в растворе (0,7271 моль). Определить количество молей воды:

1000. г
–––––––––	=	55,5093 моль
18,015 г/моль

мольная доля воды —> 55,5093 моль / 56,2364 моль = 0,9871
мольных долей дерн. дихромат —> 1 — 0,9871 = 0,0129

5) Для расчета молярности мы сначала используем общую массу раствора (1190,475 г; рассчитано для массовых процентов выше), чтобы определить объем раствора:

1190,475 г
–––––––––	=	1057,26 см 3 = 1,05726 л
1,1260 г/см 3

Расчет молярности:

0,7271 моль
–––––––––	=	0,6877 М
1. 05726 л

---

Растворы мочевины:

1) Предположим, имеется 1000 л раствора. Используя плотность, определим массу раствора:

1000 см 3
–––––––––	=	973,1413 г
1,0276 г/см 3

2) В 1000 л раствора содержится 1,882 моля мочевины. Определить его массу:

(1,882 моль) (60,0556 г/моль) = 113,0246 г

3) Определите моляльность:

973,1413 г − 113,0246 г = 860,1167 г воды

1,882 моль
–––––––––	=	2,188 м
0,8601167 кг

4) Чтобы определить мольные доли, нам нужно знать, сколько молей воды присутствует:

860,1167 г
–––––––––	=	47,7445 моль
18,015 г/моль

Рассчитайте мольные доли:

вода —> 47,7445 моль / 49,6265 моль = 0,9621
мочевина —> 1 − 0,9621 = 0,0379

5) Массовые проценты:

вода —. >860,1167 г / 973,1413 г = 88,38%
мочевина —> 11,62%

---

Пример #15: Разбавьте водой 38% (вес/вес) соляную кислоту до pH 1,00. Плотность 38% HCl составляет 1,19 г/мл.

Решение:

1) Начнем с анализа того, что мы знаем о конечном результате.

(a) Предположим, что окончательный объем равен 1,00 л.
(b) pH 1,00 означает, что конечный раствор содержит 0,10 моль HCl.

результат в (b) получается из этого:

[H ⁺ ] = 10 ^-pH = 10 ^-1,00 = 0,10 М

(c) Помните, HCl — сильная кислота, поэтому она ионизирует на 100 %.
(d) Молярная масса HCl составляет 36,461 г/моль, поэтому требуется 3,6461 г HCl. (В конце я округлю до трех цифр.)

2) Теперь наша задача звучит так: какая масса 38% раствора HCl требуется для получения 3,6461 г HCl? Простое соотношение и пропорция — это все, что требуется:

38 г		3,6461 г
–––––	=	–––––––
100 г		х

х = 9,595 г

3) Мы можем легко взвесить 9,595 г 38% раствора и разбавить это количество до 1,00 л раствора.