Задачка по химии В стакан, содержащий 75 мл воды, поместили 2 мл раствора CuSO4 концентрацией
0,06 моль/л (раствор 1).
Для приготовления 200 мл раствора нитрата кальция с массовой долей 8,20 % (раствор 2) в воде растворили некоторую навеску кристаллогидрата
Ca(NO3)2 • 4H2 .
В стакан, содержащий 200 мл раствора хлорида натрия с концентрацией 0,15 моль/л добавили навеску твёрдого хлорида натрия массой 2,9 г (раствор 3).
Все плотности растворов равны 1 г/мл. В ходе решения значения округлять до пяти знаков после запятой. При вводе ответов округление вести до первого знака после запятой. Найдите массовую концентрацию сульфата меди (II) в растворе 1 и выразите ответ в мг/л.Найдите массу навески кристаллогидрата, необходимую для приготовления раствора 2 и выразите ответ в г. Найдите молярную концентрацию хлорида натрия в новом растворе 3, ответ выразите в моль/л.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Давайте решим задачи по порядку.

Задача 1: Массовая концентрация сульфата меди (II) в растворе 1

Данные:

Объем раствора CuSO4 = 2 мл = 0,002 лКонцентрация раствора CuSO4 = 0,06 моль/лОбъем воды = 75 мл = 0,075 лОбъем итогового раствора = 75 мл + 2 мл = 77 мл = 0,077 л

Шаги:

Находим количество молей CuSO4 в исходном растворе:
[
n_{\text{CuSO}_4} = C \cdot V = 0,06 \text{ моль/л} \cdot 0,002 \text{ л} = 0,00012 \text{ моль}
]

Находим массу CuSO4:

Молярная масса CuSO4 = 63,5 (Cu) + 32,1 (S) + 4 * 16 (O) = 159,6 г/моль.
[
m_{\text{CuSO}4} = n{\text{CuSO}4} \cdot M{\text{CuSO}_4} = 0,00012 \text{ моль} \cdot 159,6 \text{ г/моль} \approx 0,019152 \text{ г} = 19,152 \text{ мг}
]

Вычисляем массовую концентрацию в итоговом растворе:
[
Cm = \frac{m{\text{CuSO}4}}{V{\text{новый}}} = \frac{19,152 \text{ мг}}{77 \text{ мл}} = 0,2487 \text{ мг/мл} = 248,7 \text{ мг/л}
]

Ответ: 248,7 мг/л.

Задача 2: Масса навески кристаллогидрата Ca(NO3)2 • 4H2O для приготовления раствора 2

Данные:

Объем раствора = 200 мл = 0,2 лМассовая доля = 8,20%

Шаги:

Находим массу раствора:
[
m_{\text{раствора}} = V \cdot \rho = 200 \text{ мл} \cdot 1 \text{ г/мл} = 200 \text{ г}
]

Находим массу Ca(NO3)2 • 4H2O в растворе:
[
m_{\text{Ca(NO}_3\text{)_2} \cdot 4H_2O} = 0,082 \cdot 200 \text{ г} = 16,4 \text{ г}
]

Находим молярную массу Ca(NO3)2 • 4H2O:

Ca = 40,1 г/мольN = 14,0 г/моль (2 N)O = 16,0 г/моль (6 O из нитратов и 4 O из воды)H2O = 18,0 г/моль (4 H2O)
[
M_{\text{Ca(NO}_3\text{)_2} \cdot 4H_2O} = 40,1 + 2 \cdot 14,0 + 6 \cdot 16,0 + 4 \cdot 18,0 = 236,2 \text{ г/моль}
]

Теперь находим массу кристаллогидрата.
Для 16,4 г чистого вещества, находим массу кристаллогидрата:
[
n_{\text{Ca(NO}_3\text{)2}} = \frac{m{\text{Ca(NO}_3\text{)2}}}{M{\text{Ca(NO}_3\text{)_2}}} = \frac{16,4 \text{ г}}{236,2 \text{ г/моль}} \approx 0,0694 \text{ моль}
]

Теперь находим массу кристаллогидрата:
[
m_{\text{Ca(NO}_3\text{)_2} \cdot 4H_2O} = n \cdot M = 0,0694 \text{ моль} \cdot 236,2 \text{ г/моль} \approx 16,4 \text{ г}
]

Ответ: 16,4 г.

Задача 3: Молярная концентрация хлорида натрия в новом растворе 3

Данные:

Объем NaCl = 200 мл = 0,2 лКонцентрация исходного NaCl = 0,15 моль/лМасса NaCl (добавленная) = 2,9 г

Шаги:

Находим количество молей NaCl в 200 мл раствора:
[
n_{\text{NaCl}} = 0,15 \text{ моль/л} \cdot 0,2 \text{ л} = 0,03 \text{ моль}
]

Теперь находим количество моль NaCl по добавленной массе:

Молярная масса NaCl = 22,99 (Na) + 35,45 (Cl) = 58,44 г/моль.
[
n_{\text{NaCl, добавленный}} = \frac{2,9 \text{ г}}{58,44 \text{ г/моль}} \approx 0,0496 \text{ моль}
]

Находим общее количество молей в новом растворе:
[
n{\text{общ}} = n{\text{NaCl}} + n_{\text{NaCl, добавленный}} \approx 0,03 + 0,0496 = 0,0796 \text{ моль}
]

Объем нового раствора:

Объем остаётся 200 мл (после добавления твёрдого вещества незначительно увеличивается).

Молярная концентрация:
[
C = \frac{n_{\text{общ}}}{V} = \frac{0,0796 \text{ моль}}{0,2 \text{ л}} \approx 0,3980 \text{ моль/л}
]

Ответ: 0,4 моль/л.