Задание 27
Задание 27.1
Вычислите массу нитрата калия (в граммах), которую следует растворить в 150,0 г раствора с массовой долей этой соли 10%
для получения раствора с массовой долей 12%. (Запишите число с точностью до десятых.)
Источник - Демонстрационный вариант КИМ ЕГЭ по химии 2019 года
Решение
Определим массу соли, которая содержится в 10% растворе:
m1(KNO3) = m1(р-ра) * w1(KNO3) = 150 * 10/100 = 15 г
Пусть искомая масса соли, которую нужно добавить в раствор, равна x.
Представим уравнение на основе выражения для нахождения массовой доли в случае 12% раствора:
w2(KNO3) = m2(KNO3) / m2(р-ра)
w2(KNO3) = [m1(KNO3) + x] / [m1(р-ра) + x]
12/100 = (15 + x) / (150 + x)
Решая полученное уравнение, находим искомую массу KNO3:
(15 + x) = 0,12 (150 + x)
15 + x = 18 + 0,12 x
0,88 x = 3
x = 3,4 г
Ответ: 3,4
Задание 27.2
Вычислите массу воды (в граммах), которую следует добавить к 35 г раствора уксусной кислоты с массовой долей 50%
для получения уксуса с массовой долей 3%. (Запишите число с точностью до десятых.)
Решение
Определим массу уксусной кислоты, которая содержится в 50% растворе:
m1(CH3COOH) = m1(р-ра) * w1(CH3COOH) = 35 * 50/100 = 17,5 г
Пусть искомая масса воды, которую нужно добавить в раствор, равна x.
Представим уравнение на основе выражения для нахождения массовой доли в случае 3% раствора:
w2(CH3COOH) = m1(CH3COOH) / m2(р-ра)
w2(CH3COOH) = m1(CH3COOH) / [m1(р-ра) + x]
3/100 = 17,5 / (35 + x)
Решая полученное уравнение, находим искомую массу воды:
35 + x = 17,5 * 100 / 3
35 + x = 583,3
x = 548,3 г
Ответ: 548,3
Задание 27.3
Вычислите массу воды (в граммах), которую следует добавить к 55 г раствора гидроксида натрия с массовой долей 30%,
чтобы уменьшить концентрацию раствора до 12%. (Запишите число с точностью до десятых.)
Решение
Определим массу гидроксида натрия в 30% растворе:
m1(NaOH) = m1(р-ра) * w1(NaOH) = 55 * 30/100 = 16,5 г
Пусть искомая масса воды, которую нужно добавить в раствор, равна x.
Представим уравнение на основе выражения для нахождения массовой доли в случае 12% раствора:
w2(NaOH) = m1(NaOH) / m2(р-ра)
w2(NaOH) = m1(NaOH) / [m1(р-ра) + x]
12/100 = 16,5 / (55 + x)
Решая полученное уравнение, находим искомую массу воды:
55 + x = 16,5 * 100 / 12
55 + x = 137,5
x = 82,5 г
Ответ: 82,5
Задание 27.4
Вычислите массу хлорида кальция (в граммах), которую следует растворить в 110,0 г раствора с массовой долей этой соли 12%
для получения раствора с массовой долей 15%. (Запишите число с точностью до сотых.)
Решение
Определим массу соли, которая содержится в 12% растворе:
m1(CaCl2) = m1(р-ра) * w1(CaCl2) = 110 * 12/100 = 13,2 г
Пусть искомая масса соли, которую нужно добавить в раствор, равна x.
Представим уравнение на основе выражения для нахождения массовой доли в случае 15% раствора:
w2(CaCl2) = m2(CaCl2) / m2(р-ра)
w2(CaCl2) = [m1(CaCl2) + x] / [m1(р-ра) + x]
15/100 = (13,2 + x) / (110 + x)
Решая полученное уравнение, находим искомую массу CaCl2:
(13,2 + x) = 0,15 (110 + x)
13,2 + x = 16,5 + 0,15 x
0,85 x = 3,3
x = 3,88 г
Ответ: 3,88
Задание 27.5
Из 190 г раствора хлорида натрия с массовой долей 10% выпарили 30 г воды.
Определите массовую долю соли (в процентах) в полученном растворе. (Запишите число с точностью до десятых.)
Решение
Определим массу соли, которая содержится в 10% растворе:
m1(NaCl) = m1(р-ра) * w1(NaCl) = 190 * 10/100 = 19 г
Рассчитаем массовую долю раствора после упаривания воды:
w2(NaCl) = m1(NaCl) / m2(р-ра)
w2(NaCl) = m1(NaCl) / [m1(р-ра) - m(упар. воды)]
w2(NaCl) = [19 / (190-30)] * 100 = 11,9 %
Ответ: 11,9
Задание 27.6
К 250 г раствора с массовой долей нитрата натрия 10% добавили 40 мл воды и 30 г соли.
Определите массовую долю соли (в процентах) в полученном растворе. (Запишите число с точностью до десятых.)
Решение
Определим массу соли, которая содержится в 10% растворе:
m1(NaNO3) = m1(р-ра) * w1(NaNO3) = 250 * 10/100 = 25 г
Для расчета массы добавленной воды примем плотность воды, равной 1 г/см3. Тогда масса добавленной воды составит 40 г.
Рассчитаем массовую долю раствора после добавления воды и соли:
w2(NaNO3) = m2(NaNO3) / m2(р-ра)
w2(NaNO3) = [m1(NaNO3) + mдоб.(NaNO3)] /
[m1(р-ра) + mдоб.(вода) + mдоб.(NaNO3)]
w2(NaNO3) = [(25 + 30) / (250 + 40 + 30)] * 100 = 17,2 %
Ответ: 17,2
Задание 27.7
Вычислите массу воды (в граммах), которую следует выпарить из 155 г раствора поваренной соли с массовой долей 14%,
чтобы увеличить концентрацию раствора до 20%. (Запишите число с точностью до десятых.)
Решение
Определим массу хлорида натрия в 14% растворе:
m(NaCl) = m1(р-ра) * w1(NaCl) = 155 * 14/100 = 21,7 г
Пусть искомая масса воды, которую нужно выпарить из раствора, равна x.
Представим уравнение на основе выражения для нахождения массовой доли в случае 20% раствора:
w2(NaCl) = m(NaCl) / m2(р-ра)
w2(NaCl) = m(NaCl) / [m1(р-ра) - x]
20/100 = 21,7 / (155 - x)
Решая полученное уравнение, находим искомую массу воды:
155 - x = 21,7 * 100 / 20
x = 155 - 108,5
x = 46,5 г
Ответ: 46,5
Задание 27.8
Смешали 130 г раствора нитрата калия с массовой долей 8% и 50 г раствора с массовой долей 14%.
Определите массовую долю соли (в процентах) в полученном растворе. (Запишите число с точностью до десятых.)
Решение
Определим массы соли в обоих растворах до смешения:
m1(KNO3) = m1(р-ра) * w1(KNO3) = 130 * 8/100 = 10,4 г
m2(KNO3) = m2(р-ра) * w2(KNO3) = 50 * 14/100 = 7 г
Вычислим массу соли и массу раствора после смешения:
m(KNO3) = m1(KNO3) + m2(KNO3) = 10,4 + 7 = 17,4 г
m(р-ра) = m1(р-ра) + m2(р-ра) = 130 + 50 = 180 г
Рассчитаем массовую долю раствора после смешения:
w(KNO3) = [m(KNO3) / m(р-ра)] * 100% = [17,4 / 180] * 100% = 9,7%
Ответ: 9,7
Задание 27.9
Вычислите массу воды (в граммах), которую следует добавить к 70 г раствора соляной кислоты с массовой долей 15%,
чтобы уменьшить концентрацию раствора до 6%. (Запишите число с точностью до целых.)
Решение
Определим массу хлороводорода в 12% растворе:
m(HCl) = m1(р-ра) * w1(HCl) = 70 * 15/100 = 10,5 г
Пусть искомая масса воды, которую нужно добавить в раствор, равна x.
Представим уравнение на основе выражения для нахождения массовой доли в случае 6% раствора:
w2(HCl) = m(HCl) / m2(р-ра)
w2(HCl) = m(HCl) / [m1(р-ра) + x]
6/100 = 10,5 / (70 + x)
Решая полученное уравнение, находим искомую массу воды:
70 + x = 10,5 * 100 / 6
70 + x = 175
x = 105 г
Ответ: 105
Задание 27.10
Вычислите массу глюкозы (в граммах), которую следует растворить в 90,0 г раствора с массовой долей этого вещества 12%
для получения раствора с массовой долей 16%. (Запишите число с точностью до десятых.)
Решение
Определим массу глюкозы, которая содержится в 12% растворе:
m1(глюкоза) = m1(р-ра) * w1(глюкоза) = 90 * 12/100 = 10,8 г
Пусть искомая масса глюкозы, которую нужно добавить в раствор, равна x.
Представим уравнение на основе выражения для нахождения массовой доли в случае 16% раствора:
w2(глюкоза) = m2(глюкоза) / m2(р-ра)
w2(глюкоза) = [m1(глюкоза) + x] / [m1(р-ра) + x]
16/100 = (10,8 + x) / (90 + x)
Решая полученное уравнение, находим искомую массу глюкозы:
10,8 + x = 0,16 (90 + x)
10,8 + x = 14,4 + 0,16 x
0,84 x = 3,6
x = 4,3 г
Ответ: 4,3
Задание 27.11
К 180 г раствора с массовой долей бромида натрия 10% добавили 30 мл воды и 15 г соли.
Определите массовую долю соли (в процентах) в полученном растворе. (Запишите число с точностью до десятых.)
Решение
Определим массу соли, которая содержится в 10% растворе:
m1(NaBr) = m1(р-ра) * w1(NaBr) = 180 * 10/100 = 18 г
Для расчета массы добавленной воды примем плотность воды, равной 1 г/см3. Тогда масса добавленной воды составит 30 г.
Рассчитаем массовую долю раствора после добавления воды и соли:
w2(NaBr) = m2(NaBr) / m2(р-ра)
w2(NaBr) = [m1(NaBr) + mдоб.(NaBr)] /
[m1(р-ра) + mдоб.(вода) + mдоб.(NaBr)]
w2(NaBr) = [(18 + 15) / (180 + 30 + 15)] * 100 = 14,7 %
Ответ: 14,7