Материал: Конспект лекций для студентов специальности 1 48 01 02 Химическая технология органических веществ, материалов и изделий

Скачать

Заказать новую работу

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Тогда в полученном растворе

w2(X) = иw2(Y) = а) из w1(X) = m1(X)/ m1 р–ра(Х) = 0,3 рассчитаем m1(X)= 200·0,3 = 60 г;из w1(Y) = m1(Y)/m1 р–ра(Y) = 0,5 рассчитаем m1(Y)= 300·0,5 = 150 г;б) рассчитаем массу полученного раствора m2р–ра = m1 р–ра(Х)+ m1 р–ра(Y)= 200 + 300 = 500 г;в) рассчитаем w2(X) = m1(X)/m2р–ра = 60/500 = 0,12;w2 (Y) = w1(Y)/m2р–ра = 150/500 = 0,3Ответ: w2(X) = 0,12; w2(Y) = 0,3.7) Рассчитать массовую долю растворенного вещества в растворе, полученном при смешивании растворов разных концентраций одного и того же вещества: 200 мл раствора w1(X) = 0,2; ρ1 = 1,2 г/мл и 300 г раствора w2(X) = 0,6.Решение: в данном случае масса полученного раствора равна сумме масс исходных растворов, и масса растворенного вещества в полученном растворе – сумме масс его в исходных растворах.Обозначим:m1р–ра(Х)– масса первого раствора вещества Х;m1(Х) – масса вещества X в первом растворе;m2р–ра(Х)– масса второго раствора вещества Х;m2(Х) – масса вещества Х во втором растворе;m3р–ра(Х) – масса раствора, полученного после смешения;m3(Х) – масса вещества Х в полученном растворе;w3(Х) – массовая доля вещества X в полученном растворе.Тогда для полученного раствора можем записать: w3(X) = а) из w1р–ра(X) = m1(Х)/m2р–ра(Х)= 0,2 рассчитаем m1(Х) = 0,2·200·1,2 = 48 г;б) из w2(X) = m2(X)/m2р–ра(Х)= 0,6 рассчитаем m3 = 0,6·300 = 180 г.в) рассчитаем массу вещества X в полученном растворе m3(Х)= m1(Х)+ m2(Х)= 48 + 180 = 228 гг) рассчитаем массу полученного раствора m3р–ра(Х)= m1р–ра(Х) + m2р-ра(Х)= 200·1,2 + 300 = 540 гд) рассчитаем w3(X) = m3(Х)/m3р–ра(Х)= 228/540 = 0,42Ответ: w3(X) = 0,42.8) Для растворов, полученных из кристаллогидратов типа X·yH2O, расчеты отличаются тем, что масса раствора складывается из массы кристаллогидрата m(X·yH2O) и массы растворителя

(т.е. так же, как в примерах, рассмотренных выше), но при этом масса растворенного вещества m(X) оказывается меньше массы кристаллогидрата.
Соотношение масс кристаллогидрата m(X·yH2O) и соответствующей безводной соли, m(X), определяется соотношением их молярных масс:

m(X·yH2O)/m(X) = M(X·yH2O)/ M(X).

Например, M(ZnSO4·7H2O) = 287 г/моль и M(ZnSO4) = 161 г/моль. Если требуется рассчитать массу кристаллогидрата, в которой содержится заданная масса безводной соли, m(ZnSO4), то

m(ZnSO4·7H2O) = =

= 287· m(ZnSO4)/161 = 1,78 ·m(ZnSO4);

соответственно m(ZnSO4) = m(ZnSO4·7H2O)/1,78.
8.1) Рассчитать массовую долю сульфата цинка, w(ZnSO4), в растворе, полученном при растворении кристаллогидрата ZnSO4·7H2O массой 300 г в воде объемом 2 л.

Решение: w(ZnSO4) = m(ZnSO4)/mр–ра = .

M(ZnSO4·7H2O) = 287 г/моль, M(ZnSO4) = 161 г/моль

а) рассчитаем массу ZnSO4, которая содержится в 300 г ZnSO4·7H2O

(см. пример выше): m(ZnSO4) = 300·161/287 = 168,3 г

б) рассчитаем массу полученного раствора:

mр–ра = m(ZnSO4·7H2O) + m(H2O) = 300 + 2000 = 2300 г

в) w(ZnSO4) = 168,3/2300 = 0,073 или 7,3%

Ответ: w(ZnSO4) = 0,073 или 7,3%.
8.2) Рассчитать массовую долю сульфата цинка в растворе, полученном из раствора сульфата цинка массой 200 г и w(ZnSO4) = 0,3 после выделения из него 10 г кристаллогидрата ZnSO4·7H2O.

Решение: w(ZnSO4) = m(ZnSO4)/mр–ра

Обозначим:

m1р–ра – масса исходного раствора;

w1(ZnSO4) – массовая доля ZnSO4 в исходном растворе;

m1(ZnSO4) – масса ZnSO4 в исходном растворе;

w2(ZnSO4) – массовая доля ZnSO4 в полученном растворе;

m(ZnSO4·7H2O) – масса выделившегося кристаллогидрата;

m2(ZnSO4) – масса ZnSO4 в выделившемся кристаллогидрате;

m3(ZnSO4) – масса ZnSO4 в полученном растворе.

Преобразуем расчетное уравнение с учетом условия задачи в следующее:

w2(ZnSO4) = а) из w1(ZnSO4) = m1(ZnSO4)/m1р–ра = 0,3 рассчитаем массу ZnSO4 в исходном растворе: w1(ZnSO4) = 200×0,3 = 60 г;б) рассчитаем массу соли, ZnSO4, которая выделилась из раствора с10 г ZnSO4·7H2O:m2(ZnSO4) = = = 5,6 г;в) рассчитаем массу ZnSO4 в конечном растворе:m3(ZnSO4)= m1(ZnSO4)– m2(ZnSO4) = 60 – 5,6 = 54,4 г;г) w2(ZnSO4) = = = 0,29Ответ: w2(ZnSO4) = 0,29.9) Расчет массы (или объема) компонентов для приготовления раствора с заданной массовой долей растворенного вещества, w(X):9.1) Рассчитать массу KOH и массу воды для приготовления 200 г раствора w(KOH) = 0,3.Решение: w(KOH) = m(KOH)/mр–ра = = 0,3а) рассчитаем массу KOH для приготовления раствора: m(KOH) = w(KOH)×mр–ра = 0,3·200 = 60 гб) рассчитаем массу растворителя:m(H2O) = mр–ра – m(KOH) = 200 – 60 = 140 гОтвет: m(KOH) = 60 г, m(H2O) = 140 г. 9.2) Рассчитать объем хлороводорода (н. у.) и воды для приготовления 0,5 л 30 % соляной кислоты, ρ= 1,1 г/мл.Решение: w(HCl) = m(HCl)/mр–ра = = 0,3а) рассчитаем mр–ра = Vр–ра × р–ра = 500×1,1 = 550 г;б) рассчитаем массу и объем хлороводорода: m(HCl) = w(HCl) ·mр–ра = 0,3×550 = 165 гV(HCl) = n(HCl) ·VM= = 165·22,4/36,5 = 101,3 л; в) рассчитаем массу и объем водыm(H2O) = mр–ра – m(HCl) = 550 – 165 = 385 г, V(H2O) = 385 млОтвет: V(HCl) =101,3 л; V(H2O) = 385 мл.9.3) Рассчитать объем раствора серной кислоты w1(H2S04) = 0,8; 1 = 1,75 г/мл и объем воды, необходимые для приготовления 5 литров раствора w
2(H2S04) = 0,2; 2 =1,2 г/мл.Решение: если заданный раствор готовятразбавлением исходного растворачистым растворителем, то масса растворенного вещества не меняется (она такаяже, что и в исходном растворе), а масса полученного раствора равна сумме масс исходного раствора и добавленного растворителя. С учетом этого запишемисходное расчетное уравнение: w2(H2S04) = m2(H2S04)/ m2р–ра= = 0,2а) рассчитаем массу серной кислоты для приготовления заданного раствора:m2(H2S04) = w2(H2S04)·m2р–ра= 0,2·5·1,2 = 1,2 кг;б) рассчитаем массу исходного раствора, в котором содержится 1,2 кг H2S04:из w1(H2S04) = m1(H2S04)/m1р–ра = 0,8 получим m1р–ра = 1,2:0,8 = 1,5 кг;в) рассчитаем объем исходного раствора: V1р–ра = m1р–ра/1 =1,5/1,75 =0,86 л;г) рассчитаем массу и затем объем воды: m(H2O) = m2р–ра – m1р–ра = 5·1,2 – 1,5 = 4,5 кг; V(H2O) = 4,5 лОтвет: V1р–ра = 0,86 л, V(H2O) = 4,5 л.9.4) Рассчитать объемное соотношение хлороводорода (н. у.) и воды для приготовления 10 % раствора кислоты.Решение: w(HCl) = m(HCl)/mр–ра = = 0,1а) выразим массу хлороводорода и массу воды через их объемы:m(HCl) = = 36,5·V(HCl)/22,4 = 1,63×V(HCl)m(H2O) = V(H2O) ·(H2O) = V(H2O);б) подставив полученные выражения в исходное уравнение, получим следующее: = 0,1; V(HCl)/ V(H2O) = 68/1.Обратите внимание, что в конечном расчетном уравнении необходимосогласовать размерностивеличин: вследствие того, что объем хлороводорода выражен в литрах, плотность воды – (H2O) = 1000 г/л.Ответ: V(HCl)/V(H2O) = 68/1.9.5) Рассчитать массу ZnSO4·7H2O и объем воды, необходимые для приготовления 2 кг раствора w(ZnSO4) = 0,2.Решение: w(ZnSO4) = m(ZnSO4)/mр–ра = 0,2а) рассчитаем массу ZnSO4 для приготовления заданного раствора: m(ZnSO4) = w(ZnSO4)·mр–ра = 2·0,2 = 0,4 кг; б) рассчитаем массу кристаллогидрата

, содержащую 0,4 кг ZnSO4:

m(ZnSO4·7H2O) = 0,4×287/161 = 0,71 кг;

в) рассчитаем массу и объем воды для приготовления раствора:

m(H2O) = mр–ра– m(ZnSO4 ·7H2O) = 2 – 0,71 = 1,29 кг, V(H2O) = 1,29 л

Ответ: m(ZnSO4 ·7H2O) = 0,71 кг, V(H2O) = 1,29 л.
9.6) Имеется соляная кислота объемом 10 л, с массовой долей w1(HCl) = 0,2 и с плотностью = 1,1 г/мл. Рассчитать массу и объем хлороводорода, который потребуется дополнительно в ней растворить, чтобы увеличить массовую долю хлороводорода до w2(HCl) = 0,36.

Решение: если заданный раствор готовят из менее концентрированного добавлениемчистого вещества Х, томасса полученного раствора и масса растворенного вещества увеличиваются на одну и ту же величину – массудобавленного вещества.(Однако, если добавляемое вещество – кристаллогидрат, тоувеличение массы растворенного вещества будет меньше массы кристаллогидрата – см. предыдущий пример).

Обозначим:

m1(HCl) – масса HCl в исходном растворе;

m1р–ра(HCl) – масса исходного раствора;

w1(HCl) – массовая доля HCl в исходном растворе;

m1(HCl) – масса HCl в исходном растворе;

m(HCl) – масса добавленного HCl;

w2(HCl) – массовая доля HCl в полученном растворе.
Тогда w2(HCl) = , откуда

m(HCl) = , V(HCl) =

а) рассчитаем массу исходного раствора:

m1р–ра(HCl) = V1р–ра × р–ра = 10×1,1 = 11 кг;
б) рассчитаем массу хлороводорода в исходном растворе:

m1(HCl) = m1р–ра(HCl) ×w1(HCl) = 11×0,2 = 2,2 кг;

в) рассчитаем массу и объем добавленного HCl:

m(HCl) = =

V(HCl) = 2,75×1000×22,4/36,5 = 1688 л

Ответ: m(HCl) = 2,75 кг; V(HCl) = 1688 л.
9.7) В каком массовом соотношении необходимо взять растворы серной кислоты w1(H2S04) = 0,8 и w

Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/274165

Смотрите также:

ЦЕНОВАЯ ПОЛИТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ НА ПРИМЕРЕ ООО «ДНС РИТЕЙЛ»
_archivetempпротивовоспалительные
- Сопротивление изоляции 25
!Контрольная работа (задание)
!Фармакология препаратов для терапии заболеваний дыхательных путей
'Свадьба'. Керамика
«Предмет, метод предпринимательского права и принципы предпринимательского права» (Понятие предмета и метода российского предпринимательского права)
«Українська література в першій половині ХХ століття»
03
0303_Болкунов_ВО_ЛР1