Уровень b

1. Плотность 6% водного раствора ортофосфорной кислоты равна 1,031 г/см3. Рассчитать:

а) молярную концентрацию ;

б) моляльность;

в) молярную долю кислоты в растворе.

Дано:	РЕШЕНИЕ: а) Молярную концентрацию кислоты определяем по формуле:

Согласно условию задачи в 100 г раствора содержится 6 г

Н₃РО₄. Тогда 6 г Н₃РО₄ содержится в объеме раствора

;

= 1·3 +31+16·4 =98 г/моль

Следовательно, ,

где 10^-3 - пересчет см³ в л.

б) моляльность кислоты в растворе определяем по формуле:

Тогда

где 1000 - коэффициент пересчета г в кг.

в) молярную долю кислоты определяют по формуле:

= == 0,011

2. Определить объем 16%-ного раствора карбоната калия плотностью 1,149 г/см3, необходимого для приготовления 3 л 0,2 м водного раствора данного вещества. Пояснить процесс приготовления раствора.

Дано:	РЕШЕНИЕ: а) Молярную концентрацию карбоната калия определяем по формуле:

Следовательно:

= 2·39 + 12 +16·3 =138 г/моль

Рассчитываем массу 16%-ного раствора К₂СО₃, который содержит 82,8 г К₂СО₃.

Составляем пропорцию:

100 г р-ра - 16 г К₂СО₃

m_р-ра(16%) - 82,8 г К₂СО₃.

m_р-ра(16%) = 517,5 г,

Определим объём 16% - ного раствора:

450,4 см³

Ответ: для приготовления 3 л 0,2 М раствора К₂СО₃ нужно взять 450,4 мл 16%-ного раствора К₂СО₃ и разбавить его водой до 3 л.

3. Найти массы воды и кристаллогидрата CuSO₄·5H₂O, необходимые для приготовления 2 литра раствора, содержащего 8% мас. безводной соли. Плотность 8%-го раствора CuSO₄ равна 1,084 г/см³.

Дано: Vр-ра = 2 л ω= 8% ρр-ра= 1,084 г/см3	РЕШЕНИЕ Массу безводной соли (CuSO4), необходимую для приготовления заданного раствора определяем из формулы: ω=, %

откуда

Масса раствора равна

, где 10³ коэффициент перевода л в см³. Тогда масса CuSO₄ в растворе составляет:

,

Массу CuSO₄·5H₂O, содержащую 86,7 г CuSO₄, определяем из пропорции:

250 г/моль -160 г/моль - 173,4 г

где

= 64+32+16·4=160 г/моль

= 64+32+16·4 +5·(1·2+16)=250 г/моль

Тогда

Зная массу раствора и кристаллогидрата, определяем массу воды, необходимую для приготовления заданного раствора:

Ответ:

4. Энергетика химических реакций уровень a

1. Рассчитать изменение стандартных энтальпии и энтропии химической реакции:

4HCl_(г) + O_2(г) = 2Н₂О_(г) + 2Сl_2(г) (4.1)

Дано: Уравнения химической реакции.

РЕШЕНИЕ:

Изменение стандартных энтальпии и энтропии химической реакции рассчитываем на основании первого следствия из закона Гесса:

=

-

=

-

где и - стандартные энтальпии образования и энтропии веществ, которые находим из таблицы стандартных термодинамических величин

	4HCl(г)	+ О2(г)	= 2Н2О(г)	+ 2Сl2(г)
, кДж/моль	4(-92,3)	0	2(-41,84)	0
, Дж/(мольК)	4(186,8)	205	2(188,7)	2(222,9)

тогда:

= 2(-241,84) - 4(-92,3) = -114,48 кДж

= (2·188,7 + 2·222,9) - (4·186,8 + 205) = -129 Дж/К

Ответ: = -114,48 кДж, = -129 Дж/К