Question

Помогите, дам 50 баллов 1. Какую массу сульфата магния и воды необходимо взять для приготовления 400 грамм раствора с массовой долей этой соли 18%? 2. Определите молярную концентрацию раствора серной кислоты обьемом 500 мл, если содержание в нем серной кислоты составляет 61,25 г. 3. 20%-ый раствор карбоната натрия массой 420 грамм прореагировал с ортофосфорной кислотой. Определите объем выделившегося газа. 4. Какую массу сульфата кальция и воды необходимо взять для приготовления 300 грамм раствора с массовой долей этой соли 45%? 5. Определите молярную концентрацию раствора ортофосфорной кислоты объемом 400 мл, если содержание в нем ортофосфорной кислоты составляет 58,8 г. 6. 40%-ый раствор карбоната лития массой 540 грамм прореагировал с серной кислотой. Определите объем выделившегося газа.

Answer 1

Ответ:

1. Для решения задачи воспользуемся формулой для расчета массовой доли раствора:

массовая доля = (масса растворенного вещества / масса раствора) * 100%

Тогда масса сульфата магния в растворе будет:

масса сульфата магния = массовая доля * масса раствора / 100%

масса сульфата магния = 18% * 400 г = 72 г

Масса воды, необходимая для приготовления раствора, будет:

масса воды = масса раствора - масса сульфата магния = 400 г - 72 г = 328 г

Таким образом, для приготовления 400 грамм раствора с массовой долей сульфата магния 18% необходимо взять 72 г сульфата магния и 328 г воды.

2. Молярная концентрация (молярность) раствора определяется как количество молей растворенного вещества на литр раствора. Для расчета молярности раствора необходимо сначала найти количество молей серной кислоты в данном растворе.

Количество молей серной кислоты можно найти с помощью формулы:

моли = масса / молярная масса

Молярная масса H2SO4 = 98 г/моль

Тогда количество молей серной кислоты в растворе будет:

моли = 61,25 г / 98 г/моль = 0,625 моль

Объем раствора в литрах можно найти, разделив объем в миллилитрах на 1000:

V = 500 мл / 1000 = 0,5 л

Тогда молярная концентрация раствора будет:

C = моли / V = 0,625 моль / 0,5 л = 1,25 М

Таким образом, молярная концентрация раствора серной кислоты составляет 1,25 М.

3. Для реакции между карбонатом натрия и ортофосфорной кислотой справедливо уравнение:

Na2CO3 + H3PO4 → Na3PO4 + CO2 + H2O

Молярная масса Na2CO3 = 106 г/моль, следовательно, масса Na2CO3 в 20%-ом растворе равна 0,2 × 420 = 84 г.

Рассчитаем количество Na2CO3 в моль:

n(Na2CO3) = m/M = 84 г / 106 г/моль = 0,792 моль

Согласно уравнению реакции, на каждую моль Na2CO3 выделяется один моль CO2. Следовательно, количество выделившегося газа также равно 0,792 моль.

Объем CO2 можно рассчитать с использованием уравнения состояния идеального газа:

V = nRT/P

где V - объем газа в литрах, n - количество в молях, R - универсальная газовая постоянная (0,082 л⋅атм/моль⋅К), T - температура в Кельвинах, P - атмосферное давление.

При комнатной температуре (около 25 °C или 298 К) и давлении 1 атмосферы получаем:

V = 0,792 × 0,082 × 298 / 1 = 19,3 л

Ответ: выделилось 19,3 л газа.

4. Пусть x - масса сульфата кальция, y - масса воды.

Тогда, имеем систему уравнений:

x + y = 300 (1) - общая масса раствора

x/(x+y) = 0.45 (2) - массовая доля сульфата кальция

Решим систему уравнений методом подстановки.

Из уравнения (1) находим:

y = 300 - x

Подставляем y в уравнение (2):

x/(x + (300 - x)) = 0.45

Решаем уравнение:

x = 135 г - масса сульфата кальция

y = 165 г - масса воды

Значит, необходимо взять 135 г сульфата кальция и 165 г воды для приготовления 300 грамм раствора с массовой долей сульфата кальция 45%.

5. Для решения задачи нужно сначала определить массу ортофосфорной кислоты в растворе, затем перевести ее в количество вещества, а затем разделить на объем раствора в литрах.

Масса ортофосфорной кислоты:

m(H3PO4) = 58,8 г

Молярная масса ортофосфорной кислоты:

M(H3PO4) = 98 г/моль

Количество вещества ортофосфорной кислоты:

n(H3PO4) = m(H3PO4) / M(H3PO4) = 58,8 г / 98 г/моль = 0,6 моль

Объем раствора:

V = 400 мл = 0,4 л

Молярная концентрация раствора:

c(H3PO4) = n(H3PO4) / V = 0,6 моль / 0,4 л = 1,5 М

Ответ: молярная концентрация раствора ортофосфорной кислоты равна 1,5 М.

6. Начнем с записи уравнения реакции между карбонатом лития (Li2CO3) и серной кислотой (H2SO4):

Li2CO3 + H2SO4 → Li2SO4 + CO2 + H2O

Из уравнения видно, что при реакции карбоната лития с серной кислотой образуется газ (диоксид углерода). Чтобы определить объем выделившегося газа, необходимо знать количество вещества, прореагировавшего в реакции. Для этого найдем массу карбоната лития, присутствующую в растворе:

Масса Li2CO3 = 540 г × 0,4 = 216 г

Теперь посчитаем количество вещества карбоната лития:

n(Li2CO3) = m/M = 216 г / 109,94 г/моль = 1,964 моль

Из уравнения реакции видно, что на каждый моль карбоната лития образуется один моль диоксида углерода. Следовательно, количество диоксида углерода, выделившегося при реакции, равно 1,964 моль. Для определения объема газа воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в кельвинах. При комнатной температуре (около 298 К) и атмосферном давлении (101,325 кПа) значение R равно 8,314 Дж/(моль·К). Решая уравнение относительно V, получаем:

V = nRT/P = 1,964 моль × 8,314 Дж/(моль·К) × 298 К / 101,325 кПа = 0,114 м³

Ответ: объем выделившегося газа при реакции 40%-го раствора карбоната лития массой 540 грамм с серной кислотой равен 0,114 м³.

Answer 2

Конечно, я помогу вам с задачами! Давайте решим каждую из них по порядку.

1. Для решения этой задачи нам понадобится учесть, что массовая доля соли в растворе определяется как масса соли, деленная на общую массу раствора, умноженная на 100%. Давайте обозначим массу сульфата магния как "х", тогда масса воды будет равна общей массе раствора минус масса сульфата магния.

Массовая доля сульфата магния = (масса сульфата магния / общая масса раствора) * 100%

18% = (х / 400 г) * 100%

Перепишем уравнение, чтобы избавиться от процентов:

0.18 = х / 400

Умножим обе стороны на 400:

0.18 * 400 = х

Таким образом, масса сульфата магния равна 72 г. Масса воды будет равна:

400 г - 72 г = 328 г

Ответ: Для приготовления 400 г раствора с массовой долей сульфата магния 18% необходимо взять 72 г сульфата магния и 328 г воды.

2. Молярная концентрация раствора вычисляется как количество вещества, выраженное в молях, деленное на объем раствора в литрах. Для решения этой задачи нам нужно найти количество вещества серной кислоты.

Количество вещества = масса / молярная масса

Молярная масса серной кислоты (H2SO4) = 98 г/моль

Количество вещества серной кислоты = 61,25 г / 98 г/моль

Объем раствора дан в миллилитрах, поэтому его нужно преобразовать в литры:

500 мл = 0,5 л

Молярная концентрация = количество вещества / объем раствора

Молярная концентрация = (61,25 г / 98 г/моль) / 0,5 л

Рассчитаем это значение:

Молярная концентрация = 0,625 моль/л

Ответ: Молярная концентрация раствора серной кислоты объемом 500 мл составляет 0,625 моль/л.

Продолжение в следующем сообщении.