Ответы и решения задач к занятию 2
Таблица ответов: (небольшие расхождения могут быть вызваны округлением при промежуточных расчетах)
Задача 1 | m(CoCl2*6H2O) = 158,3 г и m(H2O) = 91,7 г |
Задача 2 | m(NiSO4*7H2O) = 346,6 г |
Задача 3 | V1=300л(20%); V2=146,3л(94%); V(H2O)=390,3л. |
Задача 4 | η=38.6% |
Задача 5 | С(SnCl2)= 0,25моль/л; С(HCl)= 2,91моль/л w(SnCl2)= 4,3%; w(HCl)= 9,65% Соляную кислоту добавляют, чтобы уменьшить гидролиз соли, предупредить выпадение осадка основных солей |
Задача 6 | m(Na2CO3*10H2O) = 864 г |
Технические вопросы: Таблицу ответов размещать на первой странице, а не на последней! Посылать все ответы в одном файле! Следить за хорошей читаемостью изображений в масштабе 100%.
Задача 1.
Определите массы кристаллогидрата CoCl2*6H2O и воды, которые необходимо взять для приготовления 250 г насыщенного раствора хлорида кобальта (II), если при 20°С растворимость хлорида кобальта (II) равна 52,9 г безводной соли на 100 г воды.
 |
Решение команды «Gold» с использованием понятия массовой доли:
Решение от команды «Протон» составлением пропорций:
Ошибки, которые возникали от невнимательного анализа условия задачи:
Осмысление результата:
Вы всерьез верите, что 242 г соли можно растворить в 8 мл воды?
Задача 2.
Отношение масс соли и воды в насыщенных растворах сульфата никеля при 70 и 10оС соответственно равны 6,1:10 и 3,3:10. Определите массу кристаллогидрата NiSO4*7H2O, который выделится при охлаждении горячего насыщенного раствора массой 805 г от 70 до 10оС.
Одна из трудных задач. Обычная ошибка, когда характеристики одного раствора, используются для расчета по величинам второго.
Вот пример характерной ошибки: первая пропорция верна, а вот вторая нет, ведь масса холодного раствора уже не будет равна 805 г.
Это хорошо видно если рассмотреть схему, к данной задаче (команда Gold):
Еще один вариант ошибочного рассуждения:
Такое решение было бы верным, если бы из раствора выпадала только соль. Но из него «выпадает» и вода, в составе кристаллогидрата. Поэтому воды в холодном растворе будет не 100 г, а меньше, а значит и соли там останется не 33 г, а меньше.
Поскольку нам не известны массы ни кристаллогидрата, ни холодного раствора, то нам не к чему применить данные по их составу. Стандартный способ решения в этом случае – алгебраический метод, один из вариантов которого дает команда «IScRa»:
Задача 3.
Ваше предприятие получило заказ на приготовление 1 т 32%-ного раствора серной кислоты. На складе имеется 300 л 20%-ной кислоты (плотность 1,14 г/мл), 500 л 94%-ной кислоты (плотность 1,83 г/мл). Как выполнить заказ, потратив наименьшей количество более дорогой 94%-ной кислоты? Воду можно использовать в любом необходимом объеме.
Красивая схема к этой (как и к другим задачам) дана командой «АС»:
Аккуратное решение от команды «Веселые галогенчики»:
Два замечания: 1. На практике порции жидкостей удобнее отмерять в объемах;
2) – излишняя точность в приведенных ответах.
Вот еще пример:
Вы действительно думаете что такие массы будут измерять до сотых долей грамма?
И нужно ли в граммах решать такую задачу?
Еще один пример ошибки, пропущенной из-за отсутствия этапа осмысления, самопроверки:
Грубо прикидываем: 340 кг одного + 270 кг другого + 2 кг третьего – получается тонна?
Для решения подобных задач можно использовать и правило креста («правило квадрата Пирсона»). Вот пример такого решения в работе одной из команд:
 |
Тоже не дошли до объемов жидкостей.
Задача 4.
Для очистки технического хлорида калия приготовили его насыщенный при 100 оС раствор, который затем охладили до 20 оС, выпавшие при этом кристаллы чистого хлорида калия отфильтровали. Определите выход чистой соли (в процентах) относительно массы соли, взятой для очистки. Известно, что массовая доля соли в насыщенном растворе при 20 оС равна 25,6%, а при 100 оС – 35,9%.
Изотопы:
 |
Ошибка: также не учитывается, что масса холодного раствора уже не будет 100 г, а меньше, значит и соли там будет не 25,6 г а меньше.
Задача 5.
Для приготовления раствора хлорида олова(II) 56,4 г кристаллогидрата SnCl2*2H2O растворяют в 250 мл 36%-ной соляной кислоты (плотность 1,18 г/мл), затем раствор разбавляют водой до 1 л. Рассчитайте молярные концентрации хлорида олова(II) и хлороводорода в полученном растворе, а также массовые доли этих веществ, считая, что плотность раствора равна 1,1 г/мл. Почему раствор этой соли готовят, добавляя соляную кислоту?
 |
Последовательное и аккуратное решение задачи от команды «CO2»:
Дело еще и в том, что гидролиз, особенно при разбавлении раствора, может привести к выпадению в осадок основных солей, а значит и к уменьшению концентрации олова в растворе.
Задача 6.
Растворимость моногидрата карбоната натрия при 50оС составляет 47г на 100г воды, а растворимость кристаллической соды (декагидрата карбоната натрия) при
0оС равна 6,7г на 100г воды. Рассчитайте массу кристаллической соды, которая выделится из 1 л раствора карбоната натрия с плотностью 1.2г/мл насыщенного при 50оС, после его охлаждения до 0оС.
Еще одна трудная задача, которая впрочем, очень похожа на задачу 2. Только состав растворов здесь дан еще более «замаскировано», через растворимость кристаллогидратов. Лучше всего, на мой взгляд начать решение с перехода к стандартной величине: массовой доле. Решение команды «Протон»:
Желаю удачи в выполнении следующих заданий!
Сайт КонТрен – http://kontren. narod. ru
