Раздел 1. Вычисление массовой доли растворенного вещества в растворе.

Администрации города Белогорск Амурской области

МО СОШ № 10

Ткачук Елена Александровна

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

«Решение задач по теме «Растворы».

БЕЛОГОРСК 2011 год

Предисловие

 В условиях сокращения количества часов на изучение химии необходимо отметить нехватку времени на отработку навыков решения расчетных задач, что сказывается на результатах контрольных, практических работ, олимпиад, ЕГЭ и ГИА

Решение расчетных задач — способ реализации межпредметных связей практического применения теоретических знаний и развития логического мышления учащихся.

Одну и ту же расчетную задачу можно решить разными способами. В данном методическом пособии рассматривается способ решения задач по теме «Растворы», который позволяет увидеть, что многие химические задачи знакомы учащимся из курса математики и нужно лишь умело применять полученные на других уроках знания.

Сборник состоит и 6 разделов:

1. Вычисление массовой доли растворенного вещества в растворе;
2. Разбавление раствора;
3. Упаривание раствора;
4. Смешивание растворов разных концентраций;
5. Приготовление растворов и навески кристаллогидрата;
6. Концентрирование растворов

В каждом разделе подробно рассматривается решение задач, приведены задачи для самостоятельной работы.

   Учителя химии могут использовать данное пособие не только для подготовки учащихся к итоговой аттестации, но и на уроках, факультативных, элективных занятиях, в индивидуальной работе по подготовке учащихся предметным олимпиадам по химии и математике.

Раздел 3. Упаривание раствора.

Задача № 1.

 

Вычислите массу воды, которую надо выпарить из 1 кг 3%- ного раствора сульфата меди для получения 5% - ного раствора.

 

Решение:

 

Для решения данной задачи так же возможно применение рассмотренного выше способа.

Проанализировав условие, составим схему:

 

0,03             0                0,05

1 кг

х кг

1 кг - х кг

             -              =

 

исходный    вода        полученный

 раствор                               раствор

 

Составим и решим уравнение:

 

1· 0,03 – х · 0 = (1 – х) · 0,05

0,03 = 0,05 – 0,5х

0,05х = 0,02

х = 0,4

 

Ответ: масса воды составит 0,4 кг или 400 г.

 

Задача № 2.

 

Вычислите массовую долю хлорида натрия в растворе, если из 30г 10 % раствора соли при нагревании испаряется 10 мл воды.

 

Решение:

Определим массу испарившейся воды зная, что плотность воды равна 1г/мл.

m (H₂ O) = 10 мл · 1г/мл = 10г

 

Составим схему к задаче:

 

0,1                0                       х

	30 г		10 г		30г – 10 г

               -               =

исходный       вода         полученный

 раствор                                          раствор

 

На основании схемы составим уравнение:

 

30 · 0,1 – 10 · 0 = (30 -10) · х

3 = 20 х

х = 0,15 = 15%

 

Ответ: массовая доля соли в полученном растворе 15%

 

Задача № 3.

 

Раствор соли объемом 80 мл, имевший плотность 1,1 г/мл выпарили, получив 12 г сухого остатка. Определите массовую долю соли в исходном растворе.

 

Решение:

Определим массу исходного раствора по формуле m = V·ρ

m (раствора) = 80 мл · 1,1г/мл = 88 г

 

Составим схему к задаче:

 

  

х                0            1%

	88 г				12 г

           -            = 

                                                         

исходный  вода      сухой

раствор                       остаток

 

Составим уравнение: 88 · х = 12 · 1

                                 88х = 12

                                 х = 12: 88

                                 х = 0,136 = 13,6%

 

Ответ: массовая доля соли в исходном растворе составляла 13,6 %

 

Задачи для закрепления

1. Из 170 г 9% раствора выпарили 50 г растворителя. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

 

2. Определите массу воды, которую нужно выпарить из 340 г раствора хлорида цинка с массовой долей соли 4% чтобы массовая доля соли в полученном растворе увеличилась на 1,5%.

 

3. Раствор соли объемом 60 мл, имевший плотность 1,3 г/мл, с массовой долей соли 3% нагрели. В результате испарилось 10 мл воды. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

 

4. Вычислите массовую долю хлорида натрия в растворе, если из 50г 10 % раствора соли при нагревании испаряется 20 мл воды.

 

5. Вычислите массу воды, которую надо выпарить из 2 кг 5%- ного раствора сульфата натрия для получения 7% - ного раствора.

Администрации города Белогорск Амурской области

МО СОШ № 10

Ткачук Елена Александровна

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

«Решение задач по теме «Растворы».

БЕЛОГОРСК 2011 год

Предисловие

 В условиях сокращения количества часов на изучение химии необходимо отметить нехватку времени на отработку навыков решения расчетных задач, что сказывается на результатах контрольных, практических работ, олимпиад, ЕГЭ и ГИА

Решение расчетных задач — способ реализации межпредметных связей практического применения теоретических знаний и развития логического мышления учащихся.

Одну и ту же расчетную задачу можно решить разными способами. В данном методическом пособии рассматривается способ решения задач по теме «Растворы», который позволяет увидеть, что многие химические задачи знакомы учащимся из курса математики и нужно лишь умело применять полученные на других уроках знания.

Сборник состоит и 6 разделов:

1. Вычисление массовой доли растворенного вещества в растворе;
2. Разбавление раствора;
3. Упаривание раствора;
4. Смешивание растворов разных концентраций;
5. Приготовление растворов и навески кристаллогидрата;
6. Концентрирование растворов

В каждом разделе подробно рассматривается решение задач, приведены задачи для самостоятельной работы.

   Учителя химии могут использовать данное пособие не только для подготовки учащихся к итоговой аттестации, но и на уроках, факультативных, элективных занятиях, в индивидуальной работе по подготовке учащихся предметным олимпиадам по химии и математике.

Раздел 1. Вычисление массовой доли растворенного вещества в растворе.

 

Задача № 1

 

В 10 г воды растворили 1 г хлорида натрия. Какова массовая доля хлорида натрия в полученном растворе.

Решение:

Данную задачу можно решить, применив формулу для расчета массовой доли вещества в растворе.

w (NaCl) = m (NaCl) / m(раствора) · 100%

m (раствора) = m (NaCl) + m (H₂ O) = 1+10 = 11г

w (NaCl) = 1 / 11 · 100% = 9%

 

Предлагаю рассмотреть решение данной задачи, используя математический подход.

Нам дано вещество массой 1 г. Так как хлорида натрия является чистым веществом, его начальная массовая доля равна 100% или 1.

 

                                                                  1

1г

Данное условие представим схемой.

 

  

                                                               NaCl

По условию задачи к хлориду натрия добавили воду массой 10г.

Так как в воде хлорида натрия не содержалось, то его массовая доля в этом случае равна 0% или 0. В результате получили раствор. Масса раствора (1+10), а массовая доля хлорида натрия в нем – х Составим схему согласно условию задачи.

 

 

1            0                 х

	1г		10г		1г + 10г

+           =

 

NaCl    H₂ O          раствор

 

Используя данную схему, составим математическое уравнение и решим его:

 

1· 1 + 10 · 0 = (1+10)· х

1 = 11х

х = 1: 11

х =0,09 = 9%

Ответ: w (NaCl) = 9%

 

Задача № 2

Хлорид бария массой 6 г растворили в 250 мл воды (плотность воды принят за 1 г/мл). Чему равна массовая доля соли в полученном растворе?

 

Решение: Предлагаю рассмотреть решение данной задачи, используя приведенный выше способ.

Вычислим массу воды, зная, что плотность воды равна 1г/мл.

m (H₂ O) = 250 мл · 1г/мл = 250г

 

Составим схему:                                                           

1              0                        х

6

250г

6 г + 250 г

                                            

           +            =

 

хлорид      H₂ O      полученный раствор 

 бария

 

Составим и решим уравнение: 6 · 1 + 2500· 0 = (6 + 250) · х

6 = 256х

х = 6: 256

х = 0,0234 = 2,34%

 

Ответ: w (ВаCl₂) = 2,34%

 

Задача № 3

Какую массу фосфата калия и воды надо взять для приготовления раствора с массовой долей К₃РО₄  8% массой 250г?

Решение: как и в предыдущих примерах, воспользуемся методом схем.

 

1                     0                    0,08

	х		250г - хг		250г

              +                       =

 

К₃РО₄                  вода                   раствор

 

Используя схему, составим и решим уравнение:

 

1 · х + (250 – х) · 0 = 250 · 0,08

1 х = 20х

х = 20: 1

х = 20г – масса соли

 

250 – 20 = 230 г – масса воды

 

Ответ: массы веществ составляют 20 г и 230 г.

Задачи для закрепления:

 

1. Какую массу нитрата натрия необходимо растворить в 200 г воды для получения 

раствора с массовой долей соли 20%?

 

2. Вычислите объем формальдегида (н.у.), который потребуется для получения 1 л раствора (плотность = 1,11г/мл) с массовой долей формалина 10 %.

 

3. Сколько граммов хлорида калия содержится в 750 мл 10% раствора, плотность которого равна 1,063 г /мл.

 

4. В воде массой 400г растворили сероводород объемом 12 мл (условия нормальные). Определите массовую долю сероводорода в растворе.

 

5. В 1000 г воды растворили 2 моль сульфата калия. Рассчитайте массовую долю растворенного вещества.

 

6. В растворе хлорида натрия массовая доля растворенного вещества составляет 11,7%. Вычислите количество вещества NaCl, который содержится в 400 г этого раствора.

 

7. Определите массу хлорида калия и воды, которые надо взять для приготовления 60 г раствора с массовой долей растворенного вещества 15%.

 

8. В органическом растворителе бензоле объемом 120 мл растворили серу массой 0,96 г. Плотность бензола равна 0,88 г/мл. Определите массовую долю серы в полученном растворе.

 

9. Определите массу соли и воды, которые потребуются для приготовления раствора объемом 120 мл (плотность 1,1 г/ мл) с массовой долей соли 15%.

 

10. Определите массу оксида серы (IV), который надо растворить в 4 кг воды, чтобы получить раствор с массовой долей кислоты 4,9%.