6253 подписчика

Задачи на растворимость из сб. И.Ю.Белавина (часть 1)

1 июля 20221 июл 2022

370

3 мин

Здравствуйте, уважаемые читатели!

Начинаю публиковать серию разборов задач на растворимость из сб. И.Ю.Белавина. Всего у меня решено 15 задач, т. е. это будет не менее 5 статей. Критерием правильного решения считала совпадение моих ответов с ответами автора.

Итак, задача 1 (334 в сборнике 2006 года).

334. Определите значение коэффициента растворимости сульфата меди и молярную концентрацию ионов меди в насыщенном растворе, если известно, что при данной температуре при растворении 40 г медного купороса в 80 г раствора сульфата меди с массовой долей соли 5% образуется раствор с плотностью 1,2 г/мл и остается 20 г не растворившегося осадка.

*** В этой задаче я не расписывала нахождение масс соли и воды в кристаллогидрате вследствие рутинности расчетов (через количество вещества)

Решение

1. Найдем характеристики конечной смеси:

а) составы смешиваемых материальных потоков: 5% -ного раствора и медного купороса,

Исходный 5% рр СuSO4 содержит 4 г СuSO4+76 г Н2О;

в 40 г СuSO4*5Н2О=25,6 г СuSO4+14,4 г Н2О

б) состав конечной смеси : 29,6 г СuSO4 (4г+25,6г) и 90, 4 г Н2О (76г+14,4 г),

в том числе осадок- 20 г СuSO4*5Н2О ( 12,8 г СuSO4+7,2 г Н2О).

Т.о. в насыщенном растворе (надосадочная жидкость) содержится:

16,8 г СuSO4 (29,6г-12,8г)+83,2 г Н2О (90,4г-7,2г)

в) m насыщ рра=16,8+83,2=100 г, V рра=100/1,2=83,3 мл

2. S СuSO4=16,8*100/83,2=20,2г/100 г воды

ССu2+=(16,8/160)/0,0833=1,26 моль/л

Задача 2 (336 в сборнике)

336. Продукты сжигания 6,72 л (н.у.) фосфина растворили при нагревании в 188,7 мл раствора гидроксида натрия с массовой долей щелочи 6 % и плотностью 1,06 г/мл. После охлаждения раствора до 15оС часть образовавшейся соли выпала из раствора в виде двенадцативодного кристаллогидрата. Определите массу осадка и массовую долю соли в оставшемся растворе, если коэффициент растворимости кристаллогидрата при 15оС равен 200 г/л.

Решение.

1. Характеристика процесса сгорания фосфина:

а)РН3+2О2=Н3РО4 (1)

б)n(PH3)=6,72/22,4=0,3 моль, n1(Н3РО4)=0,3 моль.

2. Характеристика процесса взаимодействия продуктов сгорания с раствором щелочи:

а)n исх(NaOH)=188,7*0,06*1,06/40=0,3 моль, n (Н3РО4)=0,3 моль.

б)На основании соотношения молей делаем вывод о протекании реакции (2)

NaOH+H3PO4=NaH2PO4 + Н2О(2)

n2(NaH2PO4)= 0,3моль

m получ рра= 0,3*98+188,7*1,06=229,4 г,

в т.ч m общ NaH2PO4*12Н2О= 0,3*336=100,8 г , Н2О- 128,6 г

3. Характеристика процесса охлаждения раствора:

а)После охлаждения будет получена смесь:

NaH2PO4*12Н2О(осадок) + рр NaH2PO4

б)Найдем массу NaH2PO4*12Н2О (рр):

в 1000 г Н2О растворяется 200 г NaH2PO4*12Н2О

в 128,6 г Н2О --------------х г NaH2PO4*12Н2О, откуда х=200*128,6/1000=25,72 г=m NaH2PO4*12Н2О (рр)

в)Найдем массу NaH2PO4*12Н2О (осадок):

mNaH2PO4*12Н2О(осадок)=m общ NaH2PO4*12Н2О-m NaH2PO4*12Н2О (рр)=100,8- 25,72=75,08 г=0,223 моль

4.Найдем состав конечного рра:

а)m рр=m получ рра- m осадка=229,4-75,08=154,32 г

б)n NaH2PO4 (раствор)=n общ NaH2PO4*12Н2О-nNaH2PO4*12Н2О(осадок)=0,3-0,223=0,077 моль

m NaH2PO4 (раствор)=0,077 *120=9,24 г

W(NaH2PO4)=100*9,24/154,32=5,98%

Задача 3 (338 в сборнике)

338. Какой объем оксида углерода (IV) (н.у.) надо растворить в 100 мл раствора гидроксида натрия массовой долей щелочи 40 % и с плотностью 1,4 г/мл, чтобы из него выпало 84 г гидрокарбоната натрия, если известно, что его растворимость в этих условиях составляет 10 г на 100 г воды.

Решение

1.n исх(NaOH)=100*0,4*1,4/40=1,4 моль

2. Характеристика процесса поглощения СО2:

а)При пропускании СО2 через раствор щелочи возможно протекание следующих реакций:

NaOH+CO2=NaHCO3(1)

2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O(2)

б) найдем массу воды в конечном растворе:

Пусть n1 CO2=x, n2 CO2=у

m исх(H2O)=100*1,4*0,6=84 г

mкон(H2O)= 84+18у

3.Найдем V СО2 :

а)Найдем m раств NaHCO3: