Страница 127 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

6. Дано 500 г раствора с массовой долей гидроксида натрия 0,2. Вычислите массу вещества, которое получается при выпаривании этого раствора.

Дано:

Масса раствора гидроксида натрия, $m_{р-ра} = 500 \text{ г}$

Массовая доля гидроксида натрия, $\omega(NaOH) = 0,2$

$m_{р-ра} = 500 \text{ г} = 0,5 \text{ кг}$

Найти:

Массу вещества, которое получается при выпаривании, $m_{вещества}$ - ?

Решение:

При выпаривании раствора удаляется растворитель (в данном случае, вода), а растворенное вещество (гидроксид натрия) остается в виде твердого остатка. Таким образом, задача сводится к нахождению массы гидроксида натрия в исходном растворе.

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

$\omega = \frac{m_{вещества}}{m_{раствора}}$

где $m_{вещества}$ — масса растворенного вещества, а $m_{раствора}$ — масса всего раствора.

Для того чтобы найти массу растворенного вещества, необходимо выразить её из формулы:

$m_{вещества} = \omega \times m_{раствора}$

Подставим в формулу значения, данные в условии задачи:

$m(NaOH) = 0,2 \times 500 \text{ г} = 100 \text{ г}$

Следовательно, масса гидроксида натрия, которая останется после выпаривания всего растворителя, составляет 100 г.

Ответ: масса вещества, которое получается при выпаривании этого раствора, равна 100 г.

7. К 200 г раствора, массовая доля вещества в котором 0,3, добавили 100 г воды. Вычислите массовую долю растворённого вещества в полученном растворе.

Дано:

Масса исходного раствора ($m_{р-ра1}$) = 200 г

Массовая доля вещества в исходном растворе ($\omega_1$) = 0,3

Масса добавленной воды ($m_{воды}$) = 100 г

Найти:

Массовую долю растворенного вещества в полученном растворе ($\omega_2$)

Решение:

Массовая доля вещества ($\omega$) в растворе определяется как отношение массы растворенного вещества ($m_{в-ва}$) к массе всего раствора ($m_{р-ра}$).

1. Найдем массу растворенного вещества в исходном 200 г раствора:

$m_{в-ва} = m_{р-ра1} \cdot \omega_1$

$m_{в-ва} = 200 \text{ г} \cdot 0,3 = 60 \text{ г}$

2. При добавлении воды масса растворенного вещества не изменяется. Изменяется масса всего раствора. Найдем массу полученного раствора ($m_{р-ра2}$):

$m_{р-ра2} = m_{р-ра1} + m_{воды}$

$m_{р-ра2} = 200 \text{ г} + 100 \text{ г} = 300 \text{ г}$

3. Вычислим массовую долю растворенного вещества в полученном растворе ($\omega_2$):

$\omega_2 = \frac{m_{в-ва}}{m_{р-ра2}}$

$\omega_2 = \frac{60 \text{ г}}{300 \text{ г}} = 0,2$

Ответ: массовая доля растворенного вещества в полученном растворе равна 0,2.

8. Рассчитайте массу 5,5 л раствора серной кислоты, если плотность такого раствора при $20^\circ\text{С}$ равна $1,06 \text{ г/мл}$.

Дано:

Перевод данных в систему СИ:

Найти:

Решение:

Масса, плотность и объем связаны между собой классической формулой плотности:

$\rho = \frac{m}{V}$

Из этой формулы мы можем выразить массу ($m$):

$m = \rho \cdot V$

Для проведения вычислений необходимо, чтобы единицы измерения объема и плотности были согласованы. Плотность дана в г/мл, а объем — в литрах. Переведем объем из литров в миллилитры, зная, что в одном литре содержится 1000 миллилитров.

$V = 5,5 \text{ л} = 5,5 \cdot 1000 \text{ мл} = 5500 \text{ мл}$

Теперь мы можем подставить значения в формулу для расчета массы:

$m = 1,06 \frac{\text{г}}{\text{мл}} \cdot 5500 \text{ мл} = 5830 \text{ г}$

Полученное значение можно перевести в килограммы, разделив на 1000, так как $1 \text{ кг} = 1000 \text{ г}$:

$m = \frac{5830}{1000} = 5,83 \text{ кг}$

Стоит отметить, что температура 20°C, указанная в условии, является параметром, при котором плотность раствора имеет именно это значение, и напрямую в расчетах не участвует.

Ответ: масса 5,5 л раствора серной кислоты равна 5830 г (или 5,83 кг).

9. Рассчитайте плотность раствора соляной кислоты, если 560 г такого раствора занимают объём 500 мл.

Дано:

Масса раствора соляной кислоты $m = 560$ г
Объём раствора соляной кислоты $V = 500$ мл

Перевод в систему СИ:
$m = 560 \text{ г} = 0,56 \text{ кг}$
$V = 500 \text{ мл} = 500 \text{ см}^3 = 500 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3 = 5 \cdot 10^{-4} \text{ м}^3$

Найти:

Плотность раствора $\rho$.

Решение:

Плотность вещества или раствора определяется как отношение его массы к занимаемому объёму. Формула для расчёта плотности:

$\rho = \frac{m}{V}$

Подставим в формулу данные из условия задачи. Удобнее производить вычисления в граммах и миллилитрах, так как плотность жидкостей часто выражают в г/мл или г/см³.

$\rho = \frac{560 \text{ г}}{500 \text{ мл}} = 1,12 \text{ г/мл}$

Для справки, переведём полученное значение в единицы СИ (кг/м³):
$1,12 \text{ г/мл} = 1,12 \cdot \frac{10^{-3} \text{ кг}}{10^{-6} \text{ м}^3} = 1,12 \cdot 10^3 \text{ кг/м}^3 = 1120 \text{ кг/м}^3$

Ответ: плотность раствора соляной кислоты равна $1,12$ г/мл.

1. Укажите верное утверждение.

1) Раствор, в котором содержится много растворённого вещества, называют концентрированным.

2) Раствор, в котором содержится много растворённого вещества, называют разбавленным.

Для определения верного утверждения необходимо понимать разницу между концентрированными и разбавленными растворами в химии.

Концентрация раствора характеризует относительное количество растворённого вещества в растворе.

• Концентрированный раствор — это раствор с высоким содержанием растворённого вещества по отношению к количеству растворителя.
• Разбавленный раствор — это раствор с низким содержанием растворённого вещества по отношению к количеству растворителя.

Проанализируем предложенные утверждения:

1) Раствор, в котором содержится много растворённого вещества, называют концентрированным.

Это утверждение полностью соответствует определению концентрированного раствора. Если в данном объёме или массе растворителя растворено большое количество вещества, то его концентрация высока, и такой раствор является концентрированным. Следовательно, это утверждение верно.

2) Раствор, в котором содержится много растворённого вещества, называют разбавленным.

Это утверждение неверно. Оно противоречит определению разбавленного раствора. Разбавленным называют раствор, в котором, наоборот, содержится мало растворённого вещества. Таким образом, это утверждение является ложным.

Исходя из анализа, правильным является первое утверждение.

Ответ: 1

2. В 325 г воды растворили 25 г соли. Массовая доля соли в полученном растворе равна

1) $0,71\%$

2) $7,1\%$

3) $14,2\%$

4) $1,42\%$

Дано:

Масса воды ($m_{воды}$) = 325 г
Масса соли ($m_{соли}$) = 25 г

Перевод в СИ:
$m_{воды} = 0,325 \text{ кг}$
$m_{соли} = 0,025 \text{ кг}$

Найти:

Массовую долю соли в полученном растворе ($\omega_{соли}$).

Решение:

Массовая доля растворенного вещества ($\omega$) в растворе — это отношение массы этого вещества к общей массе раствора, выраженное в долях единицы или в процентах. Формула для расчета массовой доли:

$\omega(\text{вещества}) = \frac{m(\text{вещества})}{m(\text{раствора})} \times 100\%$

1. Найдем массу полученного раствора ($m_{раствора}$). Она равна сумме масс растворителя (воды) и растворенного вещества (соли).

$m_{раствора} = m_{воды} + m_{соли}$

$m_{раствора} = 325 \text{ г} + 25 \text{ г} = 350 \text{ г}$

2. Рассчитаем массовую долю соли ($\omega_{соли}$) в полученном растворе, подставив найденные и данные значения в формулу.

$\omega_{соли} = \frac{m_{соли}}{m_{раствора}} \times 100\% = \frac{25 \text{ г}}{350 \text{ г}} \times 100\%$

$\omega_{соли} \approx 0,071428 \times 100\% \approx 7,143\%$

При округлении до десятых долей процента получаем $7,1\%$. Данное значение соответствует варианту ответа 2).

Ответ: 7,1 %.

3. Установите соответствие между физической величиной и формулой для её расчёта.

1) массовая доля элемента в соединении

2) массовая доля вещества в растворе

3) плотность

А. $ \frac{m}{V} $

Б. $ \frac{nA_r(\text{элемента})}{M_r(\text{вещества})} $

В. $ \frac{m(\text{растворённого в-ва})}{m(\text{раствора})} $

Для установления соответствия проанализируем каждую физическую величину и предложенные формулы.

Массовая доля элемента в химическом соединении ($\omega$) — это отношение массы всех атомов этого элемента в формульной единице вещества к относительной молекулярной массе этого вещества. Масса всех атомов элемента равна произведению числа атомов ($n$) на относительную атомную массу элемента ($A_r$). Относительная молекулярная масса вещества обозначается как $M_r$. Таким образом, формула для расчёта массовой доли элемента в соединении выглядит так: $\omega(\text{элемента}) = \frac{n \cdot A_r(\text{элемента})}{M_r(\text{вещества})}$. Эта формула соответствует формуле под буквой Б.

Ответ: Б

Массовая доля вещества в растворе — это безразмерная величина, равная отношению массы растворённого вещества ($m(\text{растворённого в-ва})$) к общей массе раствора ($m(\text{раствора})$). Масса раствора является суммой масс всех его компонентов (растворённого вещества и растворителя). Формула имеет вид: $\omega(\text{вещества}) = \frac{m(\text{растворённого в-ва})}{m(\text{раствора})}$. Эта формула соответствует формуле под буквой В.

Ответ: В

Плотность ($\rho$) — это скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела ($m$) к занимаемому этим телом объёму ($V$). Стандартная формула для расчёта плотности: $\rho = \frac{m}{V}$. Эта формула соответствует формуле под буквой А.

Ответ: А