Сегодня у нас урок химии 108 – Задачи на кристаллогидраты с решениями. Как изучить? Полезные советы и рекомендации – повторите уроки по химии соответствующих классов неорганических соединений. При возникновении вопросов оставьте свои комментарии, или свяжитесь со мной на адрес: beev.aues@yandex.ru
- Cколько молей воды содержит кристаллогидрат хлорида бария, если при приготовлении 60 г 10,4%-го раствора BaCI2израсходовано 7,32 г кристаллогидрата?
Решение:
m(BaCI2) = 60 ⃰10,4/100 = 6,24 г;
m(Н2О) = 7,32 – 6,24 = 1,08 г;
М(BaCI2) = 208 г/моль;
М(Н2О) = 18 г/моль;
n(BaCI2) = 6,24/208 = 0,03 моль;
n(Н2О) = 1,08 /18 = 0,06 моль;
n(Н2О) : n(BaCI2) = 0,06 : 0,03 = 2 :1;
Формула кристаллогидрата — BaCI2*2Н2О
Ответ: 2.
- Какую массу медного купороса (CuSO4*5Н2О) следует прибавить к 300 г воды, чтобы получить 15 %-й растворсульфата меди? (Ответ округлите до десятых)
Решение:
М(CuSO4) = 160 г/моль;
М(CuSO4*5Н2О) = 250 г/моль;
m(Н2О) = 250 – 160 = 90 г – в 1 моле кристаллогидрата;
Обозначим через X массу CuSO4*5Н2О.
m(CuSO4) = 90Х/250 = 0,36Х.
m(р-ра) = 300 + Х
Можно составить пропорцию:
в 100 г р-ра сод-ся 15 г CuSO4
в (300 + Х) г р-ра сод-ся 0,36Х г CuSO4
или, 100*0,36Х = 15 ⃰ (300 + Х)
Х = 214,3 г.
Ответ: 214,3.
- Сколько г Na2SO4*10Н2О потребуется, чтобы приготовить 140 мл 20%-го раствора сульфата натрия с плотностью 1,085 г/мл. (Ответ округлите до сотых)
Решение:
М(Na2SO4) = 142 г/моль;
М(Na2SO4*10Н2О) = 322 г/моль;
m(р-ра) = 140*1,085 = 151,9 г;
m(Na2SO4 в р-ре) = 151,9 *20/100 = 30,38 г;
m(Na2SO4*10Н2О) = 322*30,38/142 = 68,89 г.
Ответ: 68,89.
- Вычислите количество молей воды в составе одного из кристаллогидратов сульфата натрия, если при обезвоживании 1 моля кристаллогидрата потеря массы составляет 47,1 %. (Ответ округлите до целых)
Решение:
Формула неизвестного кристаллогидрата — Na2SO4*ХН2О
М(Na2SO4) = 142 г/моль;
М(Н2О) = 18 г/моль;
При обезвоживании теряется 47,1 % Н2О;
Тогда, Na2SO4 = 100 – 47,1 = 52,9 %.
М(Na2SO4*ХН2О) = 142 ⃰100/52,9 = 268,431 г;
m(Н2О) = 268,431 – 142 = 126,431 г;
n(Н2О) = 126,431/18 = 7,024 моль;
Формула кристаллогидрата — Na2SO4*7Н2О
Ответ: 7.
- В воде растворили 44,8 г кристаллогидрата сульфата железа (II). При титровании этого раствора, подкисленного серной кислотой, израсходовано 200 мл 0,2 М. раствора перманганата калия. Установите количество молей воды в составе кристаллогидрата.
Решение:
Реакция идет посхеме: 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
n(KMnO4) = 200 ⃰0,2/1000 = 0,04 моль;
n(FeSO4) = 10 ⃰0,04/2 = 0,2 моль;
М(FeSO4) = 152 г/моль;
m(FeSO4) = 152 ⃰0,2 = 30,4 г;
m(Н2О) в кристаллогидрате = 44,8 – 30,4 = 14,4 г;
М(Н2О) = 18 г/моль;
n(FeSO4) : n(Н2О) = 30,4/152 : 14,4/18 = 0,2 : 0,8 = 1 : 4;
Формула кристаллогидрата — FeSO4 ⃰4Н2О
Ответ: 4.
- Растворимость сульфата меди в воде при 30 oС равна 25 г. Какая масса (г) кристаллогидрата CuSO4*5H2O потребуется для получения 375 г насыщенного раствора сульфата меди при этой температуре?
Решение:
Если нет каких-либо оговорок, растворимость (коэффициент растворимости) показывает массу вещества, которая может раствориться в 100 г растворителя при образовании насыщенного раствора.
Если растворить 25 г CuSO4 в 100 г воды, то получится 125 г насыщенного раствора. Из этого, найдем массу CuSO4, которая будет содержаться в 375 г раствора.
m(CuSO4) = 375*25/125 = 75 г;
Далее, рассчитаем массу CuSO4*5H2O, в которой содержится 75 г CuSO4.
М(CuSO4) = 160 г/моль;
М(CuSO4*5Н2О) = 250 г/моль;
m(CuSO4*5Н2О) = 75*250/125 = 150 г;
Таким образом, для получения 375 г насыщенного раствора сульфата меди при 30 oС, к 150 г CuSO4*5Н2О следует добавить 375 – 150 = 225 г воды.
Ответ: 150.
- Путем нагревания до 128 oС гипса (CaSO4 *2H2O) получают жженный гипс (алебастр). При этом, гипс теряет ¾ воды по массе. Определите формулу жженного гипса.
Решение:
М(Н2О) = 18 г/моль;
m(Н2О) в кристаллогидрате = 18 ⃰2 = 36 г;
m(Н2О) которая теряется = 36 ⃰3/4 = 27 г;
m(Н2О) которая остается = 36 – 27 = 9 г;
n(Н2О) которая остается = 9/18 = 0,5 моль;
Формула жженого гипса: CaSO4 *0,5H2O.
Ответ: CaSO4 *0,5H2O.
- Какова формула кристаллогидрата КОН, если известно, что он содержит 39,1% воды по массе?
Решение:
М(Н2О) = 18 г/моль;
М(КОН) = 56 г/моль;
m(КОН) = 100 – 39,1 = 60,9%;
n(КОН) : n(Н2О) = 60,9/56 : 39,1/18 = 1,0875 : 2,1722 = 1:2;
Формула кристаллогидрата КОН: КОН *2H2O.
Ответ: КОН *2H2O.
- В соответствии с ГОСТом медный купорос должен содержать от 25,1 до 25,2% меди. Каково содержание (в %) кристаллогидрата CuSO4*5H2O в медном купоросе, содержащем 25,2% меди по массе?
Решение:
М(Cu) = 64 г/моль;
М(CuSO4) = 160 г/моль;
М(CuSO4*5Н2О) = 250 г/моль;
ω(Cu) = 25,2 *250/64 = 98,4375%;
Ответ: 98,4375.
- Коэффициент растворимости сульфата кобальта в воде равен 36,06 г. Имеется 250 мл его насыщенного раствора при 20 oС плотностью 1,488 г/см3. Вычислите для этого раствора: а) массовую долю безводной соли; б) массовую долю кристаллогидрата CoSO4*7H2O; в) молярную концентрацию безводной соли; г) массу (кг) безводной соли в 1л раствора.
Решение:
а) m(р-ра) = 250*1,488 = 372 г;
m(CoSO4) = 372*36,06/136,06 = 98,59 г;
ω(CoSO4) = 98,59 *100/372 = 26,5 %;
б) М(CоSO4) = 155 г/моль;
М(CоSO4*7Н2О) = 281 г/моль;
m(CоSO4*7Н2О) = 281*98,59/155 = 178,73 г;
m(Н2О) = 372 – 178,73 = 193,27 г — чистой, без кристаллизационной;
ω(CоSO4*7Н2О) = 178,73 *100/372 = 48,05 %;
в) n(CоSO4) = 98,59/155 = 0,64 моль;
С(CоSO4) = 0,64*1/0,25 = 2,56 моль/л;
г) m(CoSO4) = 98,59 *1/0,25 = 394,36 г = 0,39436 кг – в 1 л раствора.
Ответ: а – 26,5; б – 48,05; в – 2,56; г – 0,39436.
- Сколько г 10 %-го раствора нитрата кальция и кристаллогидрата Ca(NO3)2 *4H2O необходимо взять, чтобы приготовить 180 г 25 %-го раствора нитрата кальция?
Решение:
М(Ca(NO3)2) = 164 г/моль;
М(Ca(NO3)2*4Н2О) = 236 г/моль;
Масса Ca(NO3)2, которая должна содержаться в 180 г 25 %-го раствора нитрата кальция равна:
m(Ca(NO3)2) = 180*25/100 = 45 г;
Обозначим через «Х» массу 10 %-го раствора нитрата кальция, через «Y1» массу нитрата кальция в нем.
Масса кристаллогидрата Ca(NO3)2*4H2O будет равна: 180 – Х. Обозначим массу Ca(NO3)2 в нем как «Y2»
Тогда, можно составить пропорцию:
в 100 г 10 %-го г р-ра сод-ся 10 г Ca(NO3)2
в «Х» г 10 %-го р-ра сод-ся «Y1» г Ca(NO3)2
Оттуда, Y1 = 10 Х/100 = 0,1Х;
Для кристаллогидрата можно составить пропорцию:
в 236 г Ca(NO3)2 *4H2O сод-ся 164 г Ca(NO3)2
в «180 – Х» г Ca(NO3)2*4H2O сод-ся «Y2» г Ca(NO3)2
Оттуда, Y2 = (180 – Х)*164/236;
Далее: Y1 + Y2 = 45;
0,1Х + (180 – Х)*164/236 = 45;
Оттуда, Х = 134,62 г — масса 10 %-го раствора нитрата кальция;
Масса кристаллогидрата Ca(NO3)2 *4H2O будет равна: 180 – 134,62 = 45,38 г.
Ответы: 134,62 г 10 %-го раствора Ca(NO3)2, 45,38 г Ca(NO3)2*4H2O
Это у нас был урок по химии 108 – Задачи на кристаллогидраты с решениями.