Задача № 3. В воде массой 500 г растворили металлический натрий массой 2,3 г

В воде массой 500 г растворили металлический натрий массой 2, 3 г. Рассчитайте молярную концентрацию вещества в полученном растворе, если его плотность равна 1, 09 г/мл.

Решение:

1. При растворении металлического натрия в воде протекает химическая реакция, в результате которой образуется гидроксид натрия и выделяется водород:

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂­.

Следовательно, необходимо найти молярную концентрацию NaОН в растворе: .

2. Определяем количество вещества металлического натрия:

Исходя из уравнения химической реакции рассчитываем количество вещества NaOH: n (NaOH) = n (Na) = 0, 1 моль.

3. Вычисляем массу полученного раствора и его объем:

m (р-ра) = m (Н₂О) + m (Na) – m (Н₂);

n (Н₂) = 1/2 n (Na) = 0, 05 моль;

m (Н₂) = 0, 05 моль × 2 г/моль = 0, 1 г;

m (р-ра) = 500 + 2, 3 – 0, 1=502, 2 г.

4. Рассчитываем молярную концентрацию NaОН в полученном растворе:

Ответ: 0, 217М.

Упражнения и задачи для самостоятельного решения.

1. В 200 мл раствора хлорида бария содержится 52 г соли. Определите молярную концентрацию соли в растворе. (Ответ: 1, 25М)

2. Какая масса хлорида натрия необходима для приготовления 1, 5 л раствора с молярной концентрацией хлорида натрия (NaCl) 0, 25 моль/л? (Ответ: 21, 94 г)

3. В 500 мл раствора медного купороса (СuSO₄× 5Н₂О) содержится 75 г пентагидрата сульфата меди(II). Какова молярная концентрация пентагидрата сульфата меди(II) в растворе? (Ответ: 0, 6М)

4. В каком объеме раствора соляной кислоты, с концентрацией 0, 25М, содержится 27, 375 г хлороводорода? (Ответ: 3 л)

5. Сколько мл 2, 5М раствора азотной кислоты требуется для приготовления 3 л 0, 75М раствора? (Ответ: 0, 9 л)

6. Вычислите массовую долю фосфорной кислоты в ее растворе с концентрацией 2, 5М и плотностью 1, 2 г/мл. (Ответ: 20, 4%)

7. К 280 г насыщенного раствора KNO₃, растворимость которого при данной температуре равна 40 г/100 г Н₂О, добавили 120 г воды. Определите массовую долю KNO₃ в полученном растворе. (Ответ: 20%)

8. Сколько граммов раствора серной кислоты с массовой долей 10% требуется для нейтрализации 200 г раствора гидроксида калия с массовой долей 16, 8%? (Ответ: 294 г)

Дополнительные задания

1. Определите объем 0, 5М раствора СuSO₄, который можно приготовить из 12, 5 г CuSO₄× 5Н₂О. (Ответ: 0, 1 л)

2. Сколько мл 98%-ного раствора Н₂SO₄ (пл. 1, 84 г/мл) необходимо взять для приготовления 500 мл 0, 5М раствора? (Ответ: 13, 6 мл)

3. Для нейтрализации 4, 35 г кислоты, образованной высшим оксидом элемента VI группы периодической системы потребовалось 30 мл 2М раствора NaOH. Установите формулу кислоты. (Ответ: Н₂SeO₄)

4. К воде массой 40 г прилили ацетон объемом 100 мл и получили раствор с плотностью 0, 88 г/мл. Определите объемную долю ацетона в растворе, если плотность ацетона 0, 79 г/мл. (Ответ: 74%)

5. К метиловому спирту объемом 90 мл (пл. 0, 8 г/мл) прилили 160 мл воды (пл. 1 г/мл) и получили раствор плотностью 0, 9 г/мл. Вычислите объемную долю спирта в растворе. (Ответ: 34, 9%)

6. Какой объем раствора с массовой долей карбоната натрия 0, 15 (пл.
1, 16 г/мл) надо взять для приготовления 120 мл раствора с концентрацией 0, 45М? (Ответ: 32, 9 мл)