Страница 37 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

Авторы: Кузнецова Н. Е., Левкин А. Н.
Тип: Задачник
Серия: алгоритм успеха
Издательство: Вентана-граф
Год издания: 2014 - 2025
Цвет обложки: бирюзовый
ISBN: 978-5-360-05720-8
Популярные ГДЗ в 8 классе
Cтраница 37

№3-54 (с. 37)
Условие. №3-54 (с. 37)

3-54. Какую массу нитрата натрия $NaNO_3$ потребуется добавить к 80 г воды, чтобы получить насыщенный при 40 °С раствор? (Растворимость нитрата натрия $NaNO_3$ при 40 °С составляет 104,9 г на 100 г воды.)
Решение. №3-54 (с. 37)

Решение 2. №3-54 (с. 37)
Дано:
Масса воды ($m_{H_2O}$) = 80 г
Температура ($t$) = 40 °C
Растворимость нитрата натрия ($S_{NaNO_3}$) при 40 °C = 104,9 г на 100 г воды
Найти:
Массу нитрата натрия ($m_{NaNO_3}$) для получения насыщенного раствора.
Решение:
Растворимость вещества — это максимальная масса этого вещества, которая может раствориться в 100 г растворителя (в данном случае, в воде) при определенной температуре для образования насыщенного раствора.
Согласно условию, при 40 °C в 100 г воды растворяется 104,9 г нитрата натрия ($NaNO_3$).
Чтобы определить, какая масса нитрата натрия потребуется для насыщения 80 г воды, составим пропорцию:
104,9 г $NaNO_3$ — растворяется в 100 г воды
$x$ г $NaNO_3$ — растворяется в 80 г воды
Запишем пропорцию в виде уравнения:
$\frac{104,9 \text{ г}}{100 \text{ г}} = \frac{x}{80 \text{ г}}$
Теперь решим это уравнение относительно $x$, чтобы найти искомую массу нитрата натрия:
$x = \frac{104,9 \text{ г} \times 80 \text{ г}}{100 \text{ г}}$
$x = 104,9 \times 0,8$
$x = 83,92$ г
Таким образом, для приготовления насыщенного раствора при 40 °C необходимо к 80 г воды добавить 83,92 г нитрата натрия.
Ответ: потребуется добавить 83,92 г нитрата натрия.
№3-55 (с. 37)
Условие. №3-55 (с. 37)

3-55. Вычислите растворимость бертолетовой соли $KClO_3$ при $20^\circ C$, если при данной температуре в 300 г воды удается растворить 21,9 г этой соли.
Решение. №3-55 (с. 37)

Решение 2. №3-55 (с. 37)
Дано:
Температура, $t = 20 \space °C$
Масса воды, $m(H_2O) = 300 \space г$
Масса растворенной бертолетовой соли, $m(KClO_3) = 21,9 \space г$
Найти:
Растворимость $S(KClO_3)$
Решение:
Растворимость вещества — это максимальное количество вещества (в граммах), которое может раствориться в 100 г растворителя при данной температуре. В данном случае растворителем является вода.
Согласно условию задачи, при температуре $20 \space °C$ в $300 \space г$ воды растворяется $21,9 \space г$ бертолетовой соли ($KClO_3$).
Для того чтобы вычислить растворимость, необходимо определить, какая масса соли растворится в $100 \space г$ воды. Составим пропорцию:
в $300 \space г$ воды растворяется $21,9 \space г$ соли
в $100 \space г$ воды растворяется $S \space г$ соли
Выразим $S$ из пропорции:
$S = \frac{100 \space г \cdot 21,9 \space г}{300 \space г}$
Выполним вычисления:
$S = \frac{2190}{300} \space г = 7,3 \space г$
Следовательно, растворимость хлората калия при $20 \space °C$ составляет $7,3 \space г$ на $100 \space г$ воды.
Ответ: растворимость бертолетовой соли $KClO_3$ при $20 \space °C$ составляет 7,3 г/100 г воды.
№3-56 (с. 37)
Условие. №3-56 (с. 37)

3-56. Вычислите растворимость сулемы $HgCl_2$ при 25 °C, если в 500 г воды при данной температуре удалось растворить 36,5 г сулемы.
Решение. №3-56 (с. 37)

Решение 2. №3-56 (с. 37)
Дано:
Масса воды: $m(H_2O) = 500 \text{ г}$
Масса растворенной сулемы: $m(HgCl_2) = 36.5 \text{ г}$
Температура: $T = 25 \text{ °C}$
$m(HgCl_2) = 36.5 \text{ г} = 0.0365 \text{ кг}$
$T = 25 + 273.15 = 298.15 \text{ К}$
Найти:
Растворимость $S(HgCl_2)$
Решение:
Растворимость — это максимальная масса вещества, которая может раствориться в 100 г растворителя при определенной температуре. В данной задаче необходимо вычислить, какая масса сулемы ($HgCl_2$) растворится в 100 г воды.
По условию, в 500 г воды растворяется 36,5 г сулемы. Для нахождения растворимости ($S$) составим и решим пропорцию:
В 500 г $H_2O$ растворяется 36,5 г $HgCl_2$
В 100 г $H_2O$ растворяется $S$ г $HgCl_2$
Математически это можно выразить так:
$\frac{36.5 \text{ г}}{500 \text{ г}} = \frac{S}{100 \text{ г}}$
Отсюда находим $S$:
$S = \frac{36.5 \text{ г} \times 100 \text{ г}}{500 \text{ г}} = \frac{3650}{500} \text{ г} = 7.3 \text{ г}$
Таким образом, в 100 г воды при 25 °C растворяется 7,3 г сулемы.
Ответ: растворимость сулемы $HgCl_2$ при 25 °C составляет 7,3 г/100 г воды.
№3-57 (с. 37)
Условие. №3-57 (с. 37)

3-57. Растворимость сахара $C_{12}H_{22}O_{11}$ в 100 г воды при $0 ^\circ\text{C}$ составляет 179 г, а при $100 ^\circ\text{C}$ – 487 г. Какова масса сахара, который можно растворить
а) в 200 г замерзающей воды (при $0 ^\circ\text{C}$),
б) в такой же массе кипящей воды (при $100^\circ\text{C}$)?
Какая масса сахара должна выпасть в осадок, если полученный при $100 ^\circ\text{C}$ насыщенный раствор охладить до $0^\circ\text{C}$?
Решение. №3-57 (с. 37)

Решение 2. №3-57 (с. 37)
Дано:
Растворимость сахара при $t_1 = 0 \text{ °C}$ ($S_1$) в $100 \text{ г}$ воды составляет $179 \text{ г}$.
Растворимость сахара при $t_2 = 100 \text{ °C}$ ($S_2$) в $100 \text{ г}$ воды составляет $487 \text{ г}$.
Масса воды: $m(\text{H}_2\text{O}) = 200 \text{ г}$.
Перевод в систему СИ:
$m(\text{H}_2\text{O}) = 200 \text{ г} = 0.2 \text{ кг}$$t_1 = 0 \text{ °C} \Rightarrow T_1 = 273.15 \text{ К}$
$t_2 = 100 \text{ °C} \Rightarrow T_2 = 373.15 \text{ К}$
Найти:
a) массу сахара, которую можно растворить в 200 г воды при 0 °С - $m_{сахара}(0 \text{ °C})$ - ?
б) массу сахара, которую можно растворить в 200 г воды при 100 °С - $m_{сахара}(100 \text{ °C})$ - ?
Массу сахара, которая выпадет в осадок при охлаждении - $m_{осадка}$ - ?
Решение:
a)
Для нахождения массы сахара, которую можно растворить в 200 г воды при 0 °С, составим пропорцию, исходя из данной растворимости (179 г сахара на 100 г воды).
$m_{сахара}(0 \text{ °C}) \longrightarrow 200 \text{ г воды}$
Из пропорции находим искомую массу сахара:
$m_{сахара}(0 \text{ °C}) = \frac{179 \text{ г} \cdot 200 \text{ г}}{100 \text{ г}} = 358 \text{ г}$.
Ответ: в 200 г замерзающей воды можно растворить 358 г сахара.
б)
Аналогично, для нахождения массы сахара, которую можно растворить в 200 г воды при 100 °С, составим пропорцию, исходя из растворимости при этой температуре (487 г сахара на 100 г воды).
$m_{сахара}(100 \text{ °C}) \longrightarrow 200 \text{ г воды}$
Из пропорции находим массу сахара:
$m_{сахара}(100 \text{ °C}) = \frac{487 \text{ г} \cdot 200 \text{ г}}{100 \text{ г}} = 974 \text{ г}$.
Ответ: в 200 г кипящей воды можно растворить 974 г сахара.
Для ответа на последний вопрос задачи необходимо найти массу сахара, которая выпадет в осадок при охлаждении насыщенного при 100 °С раствора до 0 °С. Насыщенный раствор, приготовленный на 200 г воды при 100 °С, содержит 974 г сахара. При охлаждении до 0 °С растворимость уменьшается, и в 200 г воды может остаться растворенным только 358 г сахара. Разница между этими массами и будет массой осадка.
$m_{осадка} = m_{сахара}(100 \text{ °C}) - m_{сахара}(0 \text{ °C}) = 974 \text{ г} - 358 \text{ г} = 616 \text{ г}$.
Ответ: при охлаждении насыщенного раствора с 100 °С до 0 °С в осадок выпадет 616 г сахара.
№3-58 (с. 37)
Условие. №3-58 (с. 37)

3-58. Растворимость поваренной соли при $20 \text{ °С}$ составляет $35,9 \text{ г} / 100 \text{ г}$ воды, а при $80 \text{ °С}$ — $38,1 \text{ г} / 100 \text{ г}$ воды. Какую массу поваренной соли надо добавить к $250 \text{ г}$ горячей воды, чтобы получить насыщенный раствор? Вычислите, какая масса поваренной соли должна выпасть в осадок при остывании такого раствора до $20 \text{ °С}$.
Решение. №3-58 (с. 37)

Решение 2. №3-58 (с. 37)
Дано:
Растворимость поваренной соли при $T_2 = 20 \text{ °C}$ ($S_{20}$) = 35,9 г / 100 г воды
Растворимость поваренной соли при $T_1 = 80 \text{ °C}$ ($S_{80}$) = 38,1 г / 100 г воды
Масса горячей воды ($m_{\text{воды}}$) = 250 г
Перевод в систему СИ:
$m_{\text{воды}} = 250 \text{ г} = 0,25 \text{ кг}$
$T_1 = 80 \text{ °C} = 80 + 273,15 = 353,15 \text{ К}$
$T_2 = 20 \text{ °C} = 20 + 273,15 = 293,15 \text{ К}$
Найти:
1. $m_{\text{соли}}(80\text{°C})$ - массу соли для получения насыщенного раствора при 80 °C.
2. $m_{\text{осадка}}$ - массу соли, выпавшей в осадок при остывании.
Решение:
Какую массу поваренной соли надо добавить к 250 г горячей воды, чтобы получить насыщенный раствор?
Растворимость соли при 80 °C составляет 38,1 г на 100 г воды. Чтобы найти массу соли ($m_{\text{соли}}(80\text{°C})$), необходимую для насыщения 250 г воды, составим пропорцию:
$\frac{38,1 \text{ г соли}}{100 \text{ г воды}} = \frac{m_{\text{соли}}(80\text{°C})}{250 \text{ г воды}}$
Отсюда, искомая масса соли равна:
$m_{\text{соли}}(80\text{°C}) = \frac{38,1 \text{ г} \times 250 \text{ г}}{100 \text{ г}} = 95,25 \text{ г}$
Ответ: чтобы получить насыщенный раствор, надо добавить 95,25 г поваренной соли.
Вычислите, какая масса поваренной соли должна выпасть в осадок при остывании такого раствора до 20 °C.
При остывании раствора до 20 °C его растворимость снижается до 35,9 г на 100 г воды. Вычислим, какая масса соли ($m_{\text{соли}}(20\text{°C})$) останется в растворенном состоянии в 250 г воды при этой температуре.
$\frac{35,9 \text{ г соли}}{100 \text{ г воды}} = \frac{m_{\text{соли}}(20\text{°C})}{250 \text{ г воды}}$
$m_{\text{соли}}(20\text{°C}) = \frac{35,9 \text{ г} \times 250 \text{ г}}{100 \text{ г}} = 89,75 \text{ г}$
Масса соли, которая выпадет в осадок ($m_{\text{осадка}}$), равна разности между массой соли в насыщенном растворе при 80 °C и массой соли в насыщенном растворе при 20 °C.
$m_{\text{осадка}} = m_{\text{соли}}(80\text{°C}) - m_{\text{соли}}(20\text{°C}) = 95,25 \text{ г} - 89,75 \text{ г} = 5,5 \text{ г}$
Ответ: при остывании раствора до 20 °C в осадок выпадет 5,5 г поваренной соли.
№3-59 (с. 37)
Условие. №3-59 (с. 37)

3-59. Вычислите массу хлорида натрия NaCl и массу воды, которые надо взять, чтобы получить 500 г насыщенного при 20 °С раствора. (Растворимость поваренной соли при 20 °С составляет 35,9 г на 100 г воды.)
Решение. №3-59 (с. 37)

Решение 2. №3-59 (с. 37)
Дано:
Масса насыщенного раствора NaCl, $m_{р-ра}$ = 500 г
Температура, $t$ = 20 °C
Растворимость NaCl при 20 °C, $S(NaCl)$ = 35,9 г на 100 г воды
Найти:
Массу хлорида натрия, $m(NaCl)$ — ?
Массу воды, $m(H_2O)$ — ?
Решение:
1. Растворимость показывает максимальную массу вещества, которая может раствориться в 100 г растворителя при данной температуре. Согласно условию, в 100 г воды при 20 °C растворяется 35,9 г NaCl, образуя насыщенный раствор.
2. Найдем массу насыщенного раствора, который получается при растворении 35,9 г соли в 100 г воды. Масса раствора равна сумме масс растворенного вещества (соли) и растворителя (воды).
$m_{нас.р-ра} = m(NaCl) + m(H_2O) = 35,9 \text{ г} + 100 \text{ г} = 135,9 \text{ г}$
3. Теперь мы знаем, что в 135,9 г насыщенного раствора содержится 35,9 г NaCl. Можно вычислить массовую долю соли ($\omega$) в насыщенном растворе:
$\omega(NaCl) = \frac{m(NaCl)}{m_{нас.р-ра}} = \frac{35,9 \text{ г}}{135,9 \text{ г}}$
4. Зная массовую долю соли, найдем, какая масса NaCl содержится в 500 г такого же насыщенного раствора:
$m(NaCl)_{в\;500г} = \omega(NaCl) \cdot m_{р-ра} = \frac{35,9}{135,9} \cdot 500 \text{ г} \approx 132,08 \text{ г}$
5. Масса воды в этом растворе будет равна разности между общей массой раствора и массой соли:
$m(H_2O) = m_{р-ра} - m(NaCl)_{в\;500г} = 500 \text{ г} - 132,08 \text{ г} = 367,92 \text{ г}$
Проверим расчет массы воды через пропорцию:
В 135,9 г раствора содержится 100 г воды.
В 500 г раствора содержится $x$ г воды.
$x = m(H_2O) = \frac{500 \text{ г} \cdot 100 \text{ г}}{135,9 \text{ г}} \approx 367,92 \text{ г}$
Расчеты верны.
Ответ: для получения 500 г насыщенного при 20 °C раствора хлорида натрия необходимо взять 132,08 г NaCl и 367,92 г воды.
№3-60 (с. 37)
Условие. №3-60 (с. 37)

3-60. Какова массовая доля нитрата бария $Ba(NO_3)_2$ в насыщенном при 25 °C растворе? (Растворимость нитрата бария при 25°C составляет 10,3 г на 100 г воды.)
Решение. №3-60 (с. 37)

Решение 2. №3-60 (с. 37)
Дано:
Растворимость нитрата бария $Ba(NO_3)_2$ при $25 \text{ °C}$ составляет $10,3 \text{ г}$ на $100 \text{ г}$ воды.
Это значит, что для приготовления насыщенного раствора:
Масса растворенного вещества, $m_{вещества} (\text{Ba(NO}_3\text{)}_2) = 10,3 \text{ г}$
Масса растворителя, $m_{растворителя} (\text{H}_2\text{O}) = 100 \text{ г}$
Найти:
Массовую долю нитрата бария $\omega(\text{Ba(NO}_3\text{)}_2)$ в насыщенном растворе.
Решение:
Массовая доля растворенного вещества ($\omega$) в растворе вычисляется по формуле:
$\omega = \frac{m_{вещества}}{m_{раствора}} \times 100\%$
где $m_{вещества}$ - масса растворенного вещества, а $m_{раствора}$ - общая масса раствора.
Масса раствора равна сумме масс растворенного вещества и растворителя:
$m_{раствора} = m_{вещества} + m_{растворителя}$
Подставим известные значения, чтобы найти массу насыщенного раствора:
$m_{раствора} = 10,3 \text{ г} + 100 \text{ г} = 110,3 \text{ г}$
Теперь рассчитаем массовую долю нитрата бария в этом растворе:
$\omega(\text{Ba(NO}_3\text{)}_2) = \frac{m_{вещества}}{m_{раствора}} = \frac{10,3 \text{ г}}{110,3 \text{ г}} \approx 0,09338$
Выразим массовую долю в процентах, умножив полученное значение на 100%:
$\omega(\text{Ba(NO}_3\text{)}_2) \approx 0,09338 \times 100\% = 9,338\% \approx 9,34\%$
Ответ: массовая доля нитрата бария в насыщенном при 25 °C растворе составляет 9,34%.
№3-61 (с. 37)
Условие. №3-61 (с. 37)

3-61. Является ли 10%-ный раствор сульфата магния $MgSO_4$ насыщенным при $20 \text{ °C}$? (Растворимость нитрата серебра при $20 \text{ °C}$ составляет 35,1 г на 100 г воды.) Ответ подтвердите расчетами.
Решение. №3-61 (с. 37)

Решение 2. №3-61 (с. 37)
3-61.
Примечание: В условии задачи, скорее всего, допущена опечатка. Вопрос задан о сульфате магния ($MgSO_4$), а растворимость дана для нитрата серебра. Однако, растворимость безводного сульфата магния при 20 °C действительно составляет 35,1 г на 100 г воды. Поэтому в решении будет использовано это значение для сульфата магния.
Дано:
Массовая доля раствора сульфата магния $ \omega(MgSO_4) = 10\% $
Температура $ t = 20 \ ^\circ C $
Растворимость сульфата магния при 20 °C составляет $ S(MgSO_4) = 35,1 \text{ г на 100 г воды} $
Найти:
Является ли 10%-ный раствор $MgSO_4$ насыщенным при 20 °C?
Решение:
Насыщенный раствор — это раствор, в котором при данной температуре вещество больше не растворяется. Чтобы определить, является ли 10%-ный раствор $MgSO_4$ насыщенным, нужно рассчитать, какой массовой доле соответствует насыщенный раствор при 20 °C, и сравнить эти два значения.
1. Рассчитаем массу насыщенного раствора, полученного при растворении 35,1 г $MgSO_4$ в 100 г воды.
Масса раствора ($m_{раствора}$) равна сумме массы растворенного вещества ($m_{вещества}$) и массы растворителя ($m_{растворителя}$).
$m_{раствора} = m_{вещества} + m_{растворителя} = 35,1 \text{ г} + 100 \text{ г} = 135,1 \text{ г}$
2. Рассчитаем массовую долю ($\omega_{насыщ}$) сульфата магния в насыщенном растворе по формуле:
$ \omega = \frac{m_{вещества}}{m_{раствора}} \times 100\% $
$ \omega_{насыщ} = \frac{35,1 \text{ г}}{135,1 \text{ г}} \times 100\% \approx 25,98\% $
3. Сравним полученную концентрацию насыщенного раствора с концентрацией данного в задаче раствора.
Концентрация насыщенного раствора: $\omega_{насыщ} \approx 25,98\% $
Концентрация данного раствора: $\omega_{данного} = 10\%$
Поскольку $10\% < 25,98\%$, концентрация данного раствора меньше концентрации насыщенного раствора. Это означает, что в данном растворе еще можно растворить дополнительное количество сульфата магния при температуре 20 °C. Следовательно, 10%-ный раствор является ненасыщенным.
Ответ: Нет, 10%-ный раствор сульфата магния $MgSO_4$ при 20 °C не является насыщенным, так как максимальная концентрация (концентрация насыщенного раствора) составляет примерно 25,98%, что больше 10%.
№3-62 (с. 37)
Условие. №3-62 (с. 37)

3-62. Растворимость перманганата калия $KMnO_4$ при $30 \text{ °С}$ составляет 9 г со- ли на 100 г воды. Является ли раствор с массовой долей данного вещества 8,26% насыщенным? Ответ подтвердите расчетами.
Решение. №3-62 (с. 37)

Решение 2. №3-62 (с. 37)
Дано:
Растворимость $KMnO_4$ при $30 \text{ °C}$ = 9 г на 100 г воды
Массовая доля $KMnO_4$ в исследуемом растворе, $\omega_{исслед.}(KMnO_4) = 8,26\%$
Найти:
Является ли исследуемый раствор насыщенным?
Решение:
Для того чтобы ответить на вопрос задачи, необходимо рассчитать, какой будет массовая доля перманганата калия в насыщенном растворе при температуре $30 \text{ °C}$, и сравнить полученное значение с данным в условии ($8,26\%$).
Насыщенный раствор при $30 \text{ °C}$ содержит максимальное количество растворенного вещества. Согласно условию, это 9 г $KMnO_4$ на 100 г воды.
1. Определим массу насыщенного раствора ($m_{р-ра}$), который можно приготовить из 9 г $KMnO_4$ и 100 г воды. Масса раствора равна сумме масс растворенного вещества и растворителя.
$m_{р-ра} = m(KMnO_4) + m(H_2O)$
$m_{р-ра} = 9 \text{ г} + 100 \text{ г} = 109 \text{ г}$
2. Рассчитаем массовую долю перманганата калия в насыщенном растворе ($\omega_{насыщ.}$) по формуле:
$\omega(\text{вещества}) = \frac{m(\text{вещества})}{m(\text{раствора})} \times 100\%$
Подставим наши значения:
$\omega_{насыщ.}(KMnO_4) = \frac{9 \text{ г}}{109 \text{ г}} \times 100\% \approx 8,257\%$
3. Сравним полученную массовую долю насыщенного раствора с массовой долей, указанной в задаче.
Округлив расчетное значение до сотых, получаем $8,26\%$.
$\omega_{насыщ.}(KMnO_4) \approx 8,26\%$
$\omega_{исслед.}(KMnO_4) = 8,26\%$
Поскольку массовая доля $KMnO_4$ в данном растворе совпадает с массовой долей в насыщенном растворе при той же температуре, делаем вывод, что раствор является насыщенным.
Ответ: Да, раствор с массовой долей перманганата калия $8,26\%$ при $30 \text{ °C}$ является насыщенным. Расчеты подтверждают, что данная массовая доля соответствует растворимости $KMnO_4$ при указанной температуре.
№3-63 (с. 37)
Условие. №3-63 (с. 37)

3-63. Растворимость нитрата калия $KNO_3$ в 100 г воды составляет 138 г при $70°C$ и 31,6 г при $20°C$. Вычислите массу осадка, который выпадет при охлаждении 400 г насыщенного при $70°C$ раствора нитрата калия до $20°C$.
Решение. №3-63 (с. 37)

Решение 2. №3-63 (с. 37)
Дано:
Растворимость $KNO_3$ при 70 °C ($S_{70}$) = 138 г на 100 г $H_2O$
Растворимость $KNO_3$ при 20 °C ($S_{20}$) = 31,6 г на 100 г $H_2O$
Масса насыщенного раствора при 70 °C ($m_{р-ра1}$) = 400 г
Найти:
Массу осадка ($m_{осадка}$) - ?
Решение:
1. Определим массу воды и нитрата калия в исходном 400 г насыщенном растворе при 70 °C.
Растворимость 138 г $KNO_3$ в 100 г воды означает, что масса насыщенного раствора, приготовленного из 100 г воды, составляет $138 \text{ г} + 100 \text{ г} = 238 \text{ г}$. В этом растворе содержится 100 г воды.
Составим пропорцию, чтобы найти массу воды ($m_{H_2O}$) в 400 г исходного раствора:
$\frac{m_{H_2O}}{400 \text{ г}} = \frac{100 \text{ г}}{238 \text{ г}}$
$m_{H_2O} = \frac{400 \text{ г} \times 100 \text{ г}}{238 \text{ г}} \approx 168,07 \text{ г}$
Тогда масса нитрата калия ($m_{KNO_3, 1}$) в исходном растворе равна:
$m_{KNO_3, 1} = m_{р-ра1} - m_{H_2O} = 400 \text{ г} - 168,07 \text{ г} = 231,93 \text{ г}$
2. Вычислим, какая масса нитрата калия может быть растворена в 168,07 г воды при охлаждении раствора до 20 °C.
Растворимость при 20 °C составляет 31,6 г $KNO_3$ на 100 г воды. Составим новую пропорцию, чтобы найти массу $KNO_3$ ($m_{KNO_3, 2}$), которая останется в растворе при новой температуре:
$\frac{m_{KNO_3, 2}}{168,07 \text{ г}} = \frac{31,6 \text{ г}}{100 \text{ г}}$
$m_{KNO_3, 2} = \frac{168,07 \text{ г} \times 31,6 \text{ г}}{100 \text{ г}} \approx 53,11 \text{ г}$
3. Рассчитаем массу выпавшего осадка.
Масса осадка - это разница между массой соли в растворе при 70 °C и максимальной массой соли, которая может быть растворена при 20 °C.
$m_{осадка} = m_{KNO_3, 1} - m_{KNO_3, 2}$
$m_{осадка} = 231,93 \text{ г} - 53,11 \text{ г} = 178,82 \text{ г}$
Ответ: масса выпавшего осадка составляет 178,82 г.
№3-64 (с. 37)
Условие. №3-64 (с. 37)

3-64. Растворимость дихромата калия $K_2Cr_2O_7$ в 100 г воды при $80°C$ составляет 73,0 г, а при $20°C$ — 12,3 г. Какова масса осадка, который образуется при охлаждении 200 г насыщенного при $80°C$ раствора дихромата калия до $20°C$?
Решение. №3-64 (с. 37)

Решение 2. №3-64 (с. 37)
Дано:
Растворимость дихромата калия ($K_2Cr_2O_7$) при $t_1 = 80$ °C: $S_1 = 73,0 \text{ г / 100 г } H_2O$
Растворимость дихромата калия ($K_2Cr_2O_7$) при $t_2 = 20$ °C: $S_2 = 12,3 \text{ г / 100 г } H_2O$
Масса насыщенного при 80 °C раствора: $m_{р-ра1} = 200$ г
Все данные представлены в единицах, согласованных для данного типа задач (граммы, градусы Цельсия), поэтому перевод в систему СИ не требуется.
Найти:
Массу осадка ($m_{осадка}$) - ?
Решение:
1. Сначала определим состав исходного насыщенного раствора при 80 °C. Растворимость 73,0 г означает, что в 100 г воды растворяется 73,0 г соли. Масса такого насыщенного раствора будет:
$m_{р-ра(нас)} = m_{воды} + m_{соли} = 100 \text{ г} + 73,0 \text{ г} = 173,0 \text{ г}$
2. Найдем массу дихромата калия и массу воды в 200 г насыщенного раствора при 80 °C, составив пропорцию:
В 173,0 г раствора содержится 73,0 г $K_2Cr_2O_7$.
В 200 г раствора содержится $x$ г $K_2Cr_2O_7$.
$x = m_{соли1} = \frac{200 \text{ г} \cdot 73,0 \text{ г}}{173,0 \text{ г}} \approx 84,39 \text{ г}$
Масса воды в этом растворе равна:
$m_{воды} = m_{р-ра1} - m_{соли1} = 200 \text{ г} - 84,39 \text{ г} = 115,61 \text{ г}$
При охлаждении масса воды не изменяется.
3. Теперь определим, какая масса $K_2Cr_2O_7$ может остаться растворенной в 115,61 г воды при охлаждении раствора до 20 °C. Растворимость при 20 °C составляет 12,3 г на 100 г воды. Снова составим пропорцию:
В 100 г воды растворяется 12,3 г $K_2Cr_2O_7$.
В 115,61 г воды растворяется $y$ г $K_2Cr_2O_7$.
$y = m_{соли2} = \frac{115,61 \text{ г} \cdot 12,3 \text{ г}}{100 \text{ г}} \approx 14,22 \text{ г}$
4. Масса осадка — это разница между массой соли в исходном растворе и массой соли, которая осталась в растворе после охлаждения.
$m_{осадка} = m_{соли1} - m_{соли2} = 84,39 \text{ г} - 14,22 \text{ г} = 70,17 \text{ г}$
Проведем более точный расчет без промежуточных округлений:
$m_{осадка} = \frac{200 \cdot (S_1 - S_2)}{100 + S_1} = \frac{200 \cdot (73,0 - 12,3)}{100 + 73,0} = \frac{200 \cdot 60,7}{173} = \frac{12140}{173} \approx 70,173 \text{ г}$
Округлим до одного знака после запятой, как в исходных данных.
Ответ: масса осадка составляет 70,2 г.
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.