Номер 3-71, страница 38 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

3-71. Рассчитайте массовую долю хлорида натрия NaCl в растворе с молярной концентрацией этого вещества 3М. Плотность такого раствора равна $1,12 \text{ г/см}^3$.

Дано:

Молярная концентрация раствора NaCl, $C_M = 3$ М (3 моль/л)

Плотность раствора, $\rho = 1,12$ г/см³

Перевод единиц:

Плотность в г/л: $1,12 \text{ г/см³} = 1,12 \frac{\text{г}}{\text{мл}} = 1,12 \times 1000 \frac{\text{г}}{\text{л}} = 1120$ г/л

Найти:

Массовую долю NaCl, $\omega(\text{NaCl})$ — ?

Решение:

Массовая доля растворенного вещества ($\omega$) вычисляется по формуле:

$\omega(\text{вещества}) = \frac{m(\text{вещества})}{m(\text{раствора})}$

где $m(\text{вещества})$ — масса растворенного вещества, а $m(\text{раствора})$ — масса всего раствора.

Для удобства расчетов примем объем раствора равным 1 литру ($V_{раствора} = 1$ л).

1. Найдем массу 1 л раствора.

Используем формулу плотности $\rho = \frac{m}{V}$, откуда $m = \rho \times V$.

$m(\text{раствора}) = \rho \times V_{раствора} = 1120 \text{ г/л} \times 1 \text{ л} = 1120$ г.

2. Найдем количество вещества (моль) NaCl в 1 л раствора.

Используем формулу молярной концентрации $C_M = \frac{\nu}{V}$, откуда $\nu = C_M \times V$.

$\nu(\text{NaCl}) = C_M \times V_{раствора} = 3 \text{ моль/л} \times 1 \text{ л} = 3$ моль.

3. Найдем массу 3 моль NaCl.

Для этого сначала вычислим молярную массу NaCl ($M$).

$M(\text{NaCl}) = M(\text{Na}) + M(\text{Cl}) = 23,0 \text{ г/моль} + 35,5 \text{ г/моль} = 58,5$ г/моль.

Теперь найдем массу NaCl по формуле $m = \nu \times M$.

$m(\text{NaCl}) = \nu(\text{NaCl}) \times M(\text{NaCl}) = 3 \text{ моль} \times 58,5 \text{ г/моль} = 175,5$ г.

4. Рассчитаем массовую долю NaCl в растворе.

Подставим найденные массы в исходную формулу:

$\omega(\text{NaCl}) = \frac{m(\text{NaCl})}{m(\text{раствора})} = \frac{175,5 \text{ г}}{1120 \text{ г}} \approx 0,1567$

Переведем результат в проценты, умножив на 100%:

$\omega(\text{NaCl}) \approx 0,1567 \times 100\% = 15,67\%$

Ответ: Массовая доля хлорида натрия в растворе равна 15,67%.