Номер 13, страница 56 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

13. Используя график зависимости растворимости веществ от температуры (рис. 1), определите массу кристаллов нитрата свинца $Pb(NO_3)_2$, которые образуются при охлаждении 200 г насыщенного раствора этой соли от $t = 80 \degree C$ до $t = 40 \degree C$.

Рис. 1. Зависимость растворимости веществ от температуры

Дано:

Масса насыщенного раствора нитрата свинца(II) $m_{р-ра1} = 200$ г
Начальная температура $t_1 = 80$ °C
Конечная температура $t_2 = 40$ °C

Найти:

Массу выпавших кристаллов нитрата свинца(II) $m_{осадка}$ - ?

Решение:

1. Согласно графику зависимости растворимости от температуры, находим растворимость ($S$) нитрата свинца(II) Pb(NO₃)₂ при заданных температурах. Растворимость показывает, какая масса соли растворяется в 100 г воды.

При $t_1 = 80$ °C, растворимость $S_1 = 110$ г/100 г H₂O.
При $t_2 = 40$ °C, растворимость $S_2 = 70$ г/100 г H₂O.

2. Рассчитаем массу воды и массу нитрата свинца(II) в исходном 200 г насыщенного раствора при 80 °C.

Масса насыщенного раствора, содержащего 100 г воды, при 80 °C составляет $100\text{ г} + 110\text{ г} = 210\text{ г}$. В 200 г такого раствора содержится:
Масса воды: $m_{H_2O} = 200 \text{ г} \cdot \frac{100}{210} = \frac{2000}{21} \text{ г}$.
Масса соли: $m_{соли1} = 200 \text{ г} \cdot \frac{110}{210} = \frac{2200}{21} \text{ г}$.

3. При охлаждении до 40 °C растворимость соли уменьшается. Масса воды в растворе остается прежней ($m_{H_2O} = \frac{2000}{21}$ г). Рассчитаем, какая масса соли ($m_{соли2}$) может остаться в растворе при новой температуре.

$m_{соли2} = m_{H_2O} \cdot \frac{S_2}{100 \text{ г}} = \frac{2000}{21} \text{ г} \cdot \frac{70}{100} = \frac{1400}{21} \text{ г}$.

4. Масса выпавших в осадок кристаллов равна разнице между начальной и конечной массой растворенной соли.

$m_{осадка} = m_{соли1} - m_{соли2} = \frac{2200}{21} \text{ г} - \frac{1400}{21} \text{ г} = \frac{800}{21} \text{ г} \approx 38.1 \text{ г}$.

Ответ:

При охлаждении раствора образуется примерно 38.1 г кристаллов нитрата свинца(II).