Коллигативные свойства растворов неэлектролитов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Инженерно-технический институт

Кафедра химических технологий

ХИМИЯ

Контрольные задания
для студентов заочной формы обучения

Часть 2

Учебно-методическое пособие

Череповец

2018

Составители: О.А. Калько, канд. техн. наук, доцент;

Ю.С. Кузнецова

Рецензенты: В.В. Ермилов, канд. техн. наук, доцент (ЧГУ);

А.В. Артамонов, канд. техн. наук, доцент (ЧГУ)

Научный редактор: К.В. Аксенчик, канд. техн. наук, доцент (ЧГУ)

Введение

Данное учебно-методическое пособие содержит задачи по следующим темам дисциплины «Химия»: «Растворы. Дисперсные системы», «Окислительно-восстановительные реакции», «Электрохимические процессы», «Коррозия металлов», «Жесткость воды», «Элементы органической химии».

Пособие предназначено для студентов инженерно-технических направлений подготовки, обучающихся по заочной форме обучения, в качестве учебно-методического пособия, содержащего формулировки заданий для выполнения семестровой контрольной работы. Пособие также может использоваться преподавателями при составлении контрольно-измерительных материалов рейтинговой системы обучения студентов дневной формы обучения.

Растворимость.

Способы выражения состава растворов

301. Достаточно ли 100 л известкового молока, содержащего 230 г/дм³ СаО (r = 1,18 г/см³), для нейтрализации 0,25 м³
5,5 %-ного раствора азотной кислоты (r = 1,030 г/см³)? Ответ подтвердите расчетами.

302. Содержание серебра в растворе можно определить, осаждая его в составе хлорида серебра. Для осаждения серебра из 160 мл раствора нитрата серебра израсходовали некоторый объем раствора, содержащего 9,24 г NaCl. Чему равна нормальная концентрация раствора нитрата серебра?

303. Для обезвреживания газов, содержащих хлор и хлористый водород, применяют раствор едкого натра. Сколько литров 20 %-ного раствора NaOH (r = 1,219 г/см³) требуется для нейтрализации 20 м³ HCl, измеренного при нормальных условиях?

304. Сульфат никеля входит в состав электролита для никелирования. При 80 °С в 1000 г воды растворяется 667 г безводного сульфата никеля (II). Сколько NiSO₄ выделится из 100 г раствора при охлаждении его до 0 °С, если растворимость NiSO₄ при этой температуре равна 281 г в 1000 г воды?

305. Кислород, содержащийся в воде, усиливает коррозию многих материалов. Растворимость кислорода в воде при 0 °С равна 0,049 объема на 1 объем воды. Сколько граммов кислорода содержится в 50 л воды, насыщенной под давлением 10 атм?

306. Четыреххлористый титан TiCl₄, получаемый как промежуточный продукт при производстве металлического титана, содержит при 20 °С 0,01 % Cl₂ и 0,15 % COCl₂ по отношению к массе раствора. Какой объем, измеренный при н.у., занимают хлор и фосген, растворенные в 1 м³ жидкого четыреххлористого титана (r = 1,76 г/см³)?

307. Из растворов сульфатов металлов в гидрометаллургии получают металлы электролизом и вытеснением более активными металлами (цементацией). Определите массу вещества, необходимую для приготовления 500 дм³ раствора сульфата цинка с концентрацией 0,2 М.

308. Выразите в массовых и мольных процентах элементный состав халькопирита (CuFeS₂).

309. В 256 г воды растворили 80 мл этанола (ρ = 0,8 г/см³). Рассчитайте процентную и молярную концентрации полученного раствора, если плотность раствора равна 0,97 г/см³.

310. Рассчитайте объемы воды и 10 %-ного раствора хлорида бария (ρ = 1,012 г/см³), которые необходимо взять для приготовления 1 л 2 %-ного раствора хлорида бария (ρ = 1,012 г/см³).

311. На нейтрализацию 31 см³ раствора щелочи с эквивалентной концентрацией 0,16 моль/л требуется 217 см³ раствора серной кислоты. Вычислите эквивалентную концентрацию и титр раствора серной кислоты.

312. Какой объём раствора серной кислоты с массовой долей 30 % мас. (ρ = 1219 кг/м³) можно приготовить из 12 кг раствора серной кислоты с массовой долей серной кислоты 60 %?

313. Определите молярную эквивалентную массу щелочи, если на нейтрализацию 8 г данной щелочи израсходовано 2 л 0,1 н раствора кислоты.

314. Выразите в мольных процентах состав сплава, содержащего 36 % мас. серебра и 64 % мас. меди.

315. Сколько граммов серебра нужно добавить к 34,15 г золота, чтобы получить сплав, содержащий 25 % мол. серебра?

316. Какова мольная доля каждого компонента в расплаве, содержащем 66 % мас. KF и 34 % мас. СаCl₂?

317. Сколько граммов FeSO₄× 7H₂O можно получить из 1 дм³ 12 % мас. раствора безводной соли FeSO₄, плотность которого равна 1,122 г/мл?

318. Чему равен титр и молярная эквивалентная концентрация раствора сульфата меди, который был приготовлен путем растворения 0,25 моль медного купороса в колбе объемом 2 л ?

319. Растворы серной кислоты используют для «травления» – снятия окисной пленки с поверхности металлов. Какой объем 70 %-ного раствора серной кислоты (r = 1,62 г/см³) требуется для приготовления 3 л 2 н раствора?

320. Рассчитайте содержание (% мас.) NaF в расплаве криолита 3NaF × AlF₆, который применяется при производстве алюминия электрохимическом способом.

321. Кислоты, содержащиеся в сточных водах гидрометаллургических производств, нейтрализуют известковым молоком (раствором Са(ОН)₂). Сколько литров известкового молока, содержащего 100 г/л СаО, требуется для нейтрализации 50 л 6 %-ного раствора соляной кислоты (r = 1,029 г/см³)?

322. При охлаждении 300 г 15 %-ного раствора хлорида натрия часть соли выпала в осадок, а массовая доля соли уменьшилась до 8 %. Какова масса осадка?

323. До какого объема надо разбавить 100 мл 5 М раствора H₂SO₄, чтобы получить 0,25 М раствор серной кислоты? Определите эквивалентную концентрацию полученного раствора серной кислоты.

324. Водный раствор аммиака (NH₄OH) массой 3,12 г разбавлен в мерной колбе вместимостью 250 мл. На титрование 10 мл разбавленного раствора затрачено 8,4 мл титранта с молярной концентрацией эквивалентов HCl C_H = 0,107 моль/л. Рассчитайте массовую долю аммиака в исходном растворе.

325 . Рассчитайте объемы 2,5 %-ного раствора KMnO₄ и воды, которые нужно взять для приготовления 40 мл 0,05 %-ного раствора. Плотность 0,05 %-ного раствора равна 1,003 г/мл, а
2,5 %-ного – 1,017 г/мл.

326. Сколько миллилитров 5,5 %-ного раствора HNO₃ (ρ = = 1,03 г/см³) потребуется для нейтрализации 60 мл 12 %-ного раствора KOH (ρ = 1,1 г/см³)?

327 . К 0,8 л раствора гидроксида натрия (ω = 30 %, ρ = = 1328 кг/м³) прибавлено 0,4 л раствора едкого натра, массовая доля NaOH в котором равна 14 % мас. (ρ = 1153 кг/м³). Определите плотность полученного раствора и массовую долю NaOH в нем.

328. Вычислите массовое процентное содержание безводной соли в растворе, полученном растворением 0,01 моль кристаллогидрата Al₂(SO₄)₃· 18H₂O в 1 моль воды.

329 . Каким объемом 8 н раствора H₂SO₄ можно полностью перевести в сульфат 2,65 л 18 %-ного раствора карбоната натрия (ρ = 1,52 г/см³)?

330. Определите массу (г) перманганата калия, необходимую для приготовления 0,5 л 0,2 н раствора, предназначенного для изучения окислительных свойств этого вещества в кислотной среде.

Коллигативные свойства растворов неэлектролитов

331. Рассчитайте молярную массу неэлектролита, если 28,5 г этого вещества, растворенного в 785 г воды, вызывают понижение давления пара воды над раствором на 52,37 Па при температуре 25 °С. Давление пара над чистым растворителем при этой температуре равно 7375,9 Па.

332. Для приготовления 30 кг антифриза взято 9 л глицерина (С₃Н₈О₃). Чему равна температура замерзания приготовленного антифриза? Плотность глицерина 1261 кг/м³.

333. При химическом анализе сталей навеску металла растворяют, и селен выделяют из раствора экстракцией смесью циклогексанола и пентанола. Давление пара пентанола при 20 °С равно 5 мм рт. ст. Понижение давления пара 20 %-ного раствора циклогексанола С₆Н₁₂О в пентаноле равно 0,9 мм рт. ст. Чему равна молярная масса пентанола (давлением циклогексанола пренебречь)?

334. Расплав, содержащий 0,2976 г Hg₂Cl₂ в 50 г HgCl₂, плавится на 0,43 °C ниже, чем чистая двухлористая ртуть. Определите криоскопическую постоянную HgCl₂.

335. Вычислите количество этиленгликоля С₂Н₆О₂(в граммах), которое необходимо прибавить на каждый килограмм воды для приготовления антифриза с точкой замерзания –15 °С.

336. Какова температура плавления сплава железа с углеродом, если сплав содержит 6 % мас. углерода? Температура плавления чистого железа равна 1530 °С, а криоскопическая постоянная железа 13,18 .

337. Температура замерзания олова 231,61 °С. Криоскопическая постоянная олова равна 34,61 . При растворении 1,5163 г меди в 440 г олова температура затвердевания расплава понизилась до 229,69 °С. Вычислите молярную массу меди в расплаве.

338. Раствор камфоры массой 0,552 г в 17 г эфира кипит при температуре на 0,461° выше, чем чистый эфир. Эбуллиоскопическая константа эфира равна 2,16 . Определите молекулярную массу камфоры.

339. Определите молекулярную массу трихлорида железа, если раствор, состоящий из 2,06 г трихлорида железа и 80 г POCl₃, затвердевает при температуре 0,7 °С. Температура плавления чистого POCl₃ равна 1,3 °С, криоскопическая постоянная оксохлорида фосфора равна 7,57 .

340. Осмотическое давление раствора, в 250 мл которого содержится 2,3 г растворенного неэлектролита, при 27 °С равно 249 кПа. Вычислите молярную массу растворенного вещества.

Ответ: 92,16 г/моль.

341. Давление пара воды при 28 °С составляет 3780 Па. Сколько граммов сахара следует растворить в 720 г воды для получения раствора, давление пара которого на 18,7 Па меньше давления пара воды? Вычислите процентное содержание сахара в растворе.

342. Давление пара воды при 10 °С составляет 1228 Па. В каком количестве воды следует растворить 23 г глицерина для получения раствора, давление пара которого составляет 1200 Па при той же температуре?

343. Понижение давления пара над раствором, содержащим 0,4 моль анилина в 3,04 кг сероуглерода, при некоторой температуре равно 1003,7 Па. Давление пара сероуглерода при той же температуре равно 1,0133 · 10⁵ Па. Вычислите молекулярную массу сероуглерода.

344. Определите моляльность водного раствора неэлектролита, кипящего при той же температуре, что и раствор, содержащий 8,6 г другого неэлектролита (М = 344 г/моль) в 250 г воды.

345. Чему равно осмотическое давление 5 %-ного водного раствора глюкозы (ρ = 1,02 г/мл) при 310 К, который используется для внутривенных вливаний при кровопотерях? Будет ли этот раствор изотоничен плазме крови (Р_{осм. плазмы крови} = 730 кПа)?

346. Чему равно осмотическое давление раствора с массовой долей глицерина 1 % мас. (ρ = 1,0006 г/мл) при температуре 300 К? Будет ли этот раствор изотоничен раствору с осмотическим давлением 500 кПа?

347. Водный раствор кипит при 374 К. Чему равно внешнее давление, если давление пара воды при этой температуре равно 787,5 мм рт. ст., а мольная доля нелетучего растворенного вещества равна 0,05?

348. Определите атмосферное давление, если раствор 51,3 г сахара в 120 г воды закипает при 99,5 °С. Давление пара чистой воды при данной температуре равно 99 540 Па.

349. Сколько граммов сахара содержится в 250 см³ раствора, осмотическое давление которого при температуре 7 °C составляет 283,6 кПа? Вычислите молярность раствора.

350. Вычислите давление пара раствора, в 468 г которого содержится 18 г глюкозы при температуре 25 °C. Давление насыщенного водяного пара при температуре 25°C составляет 3167,7 Па.

351. Определите молекулярную массу эфира, если при температуре 30°C давление пара раствора, содержащего 3,08 г анилина в 370 г эфира, равно 85 792 Па, а давление пара растворителя при той же температуре составляет 86 365 Па.

352. Вычислите температуру кипения и температуру замерзания водного раствора фруктозы с массовой долей 5 % мас. (К_э= = 0,52 (К · кг/моль); К_к= 1,86 (К · кг/моль)).

353. Вычислите давление насыщенного пара над раствором при температуре 20°C, если раствор содержит 6,4 г нафталина (С₁₀Н₈) и 90 г бензола (С₆Н₆). Давление насыщенного пара над чистым бензолом при данной температуре составляет 9953,82 Па.

354. Рассчитайте массу неэлектролита (М = 92 г/моль), которую следует растворить в 785 г воды, чтобы вызвать понижение давления пара воды над раствором на 52,37 Па при температуре 25 °C. Давление пара над чистой водой принять равным 7375,9 Па.

355. Осмотическое давление раствора, в 250 мл которого содержится 0,66 г мочевины, равно 111,1 кПа при температуре 33°C. Вычислите молярную массу мочевины.

356. Раствор, состоящий из 9,2 г глицерина (С₃Н₈О₃) и 400 г ацетона, кипит при температуре 56,38 °C. Чистый ацетон кипит при температуре 56°C. Вычислите эбуллиоскопическую константу ацетона.

357. Определите криоскопическую постоянную воды, если известно, что водный раствор с концентрацией неэлектролита 0,001 моль/кг замерзает при температуре –0,00186°C.

358. Вычислите молярную и моляльную концентрации раствора сахара С₁₂Н₂₂О₁₁, который при температуре 27°C имеет осмотическое давление, равное 1,56 · 10⁵Па, и замерзает при температуре
-0,119°C.

359. Сколько граммов мочевины следует растворить в 75 г воды, чтобы температура кристаллизации понизилась на 0,465 °С (К_к= 1,86 К · г/ моль)?

360. Вычислите массовую процентную концентрацию водного раствора глицерина, зная, что этот раствор кипит при температуре 100,39 °С.

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 1225; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!