Karta zadań - roztwory i reguła krzyża
Transkrypt
Karta zadań - roztwory i reguła krzyża
Karta pracy z chemii – klasa II – Stężenia procentowe i rozpuszczalność Rozpuszczalność R – ilość substancji jaka w danej temperaturze można rozpuścić w 100 g rozpuszczalnika (zwykle jest to woda) aby otrzymać roztwór nasycony. Zad 1. Oblicz ile azotanu potasu KNO3 można rozpuścić w 300 g wody w temperaturze 600C? Rozpuszczalność KNO3 dla 600C wynosi: R60 = 110 g 100 g wody – 110 g KNO3 300 g wody – x x= 300 g ⋅ 110 g = 330 g 100 g Zad 2. Oblicz ile chlorku potasu KCl wykrystalizuje jeśli 600 g nasyconego w 700C roztworu oziębimy do 300C ? Rozpuszczalność KCl w 300C wynosi: R30 = 40 g a w 700C: R70 = 50 g Wykrystalizowało: mkr = x70 – x30 = = 300 g – 240 g = 60 g 100 g wody – 40 g KCl 600 g wody – x30 100 g wody – 50 g KCl 600 g wody – x70 600 g ⋅ 40 g = 240 g 100 g 600 g ⋅ 50 g x70 = = 300 g 100 g x30 = Zestaw zadań powtórzeniowych – rozpuszczalność i stężenie procentowe (Uwaga: w w/w. zestawie zadań gęstość wody przyjmujemy: ρ = 1 g / cm3 = 1 kg / dm3) 1. Na podstawie badań rozpuszczalności siarczanu potasu K2SO4 w wodzie, w różnych temperaturach, uzyskano następujące dane: Temperatura [oC] 20 40 60 80 100 Rozpuszczalność [g] 11,0 14,8 18,4 21,5 24 Sporządź wykres zależności rozpuszczalności tego związku od temperatury i odczytaj: a) jaka jest rozpuszczalność siarczanu potasu w temperaturze 50°C, b) w jakiej temperaturze rozpuszczalność siarczanu potasu wynosi 20 g. c) ile gramów siarczanu potasu można dodatkowo rozpuścić w 100 g wody po podgrzaniu z 20°C do 70°C. 2. Badano rozpuszczalność dwutlenku siarki w wodzie i uzyskano następujące dane: Temperatura[oC] 20 40 60 80 Rozpuszczalność [g] 10,6 5,5 3,25 2,1 Sporządź wykres zależności rozpuszczalności tego związku od temperatury i odczytaj: a) jaka jest rozpuszczalność dwutlenku siarki SO2 w temperaturze 10°C, b) w jakiej temperaturze rozpuszczalność tego tlenku wynosi 4 g. 3. Do jednej z dwóch zlewek, zawierających po 100 g wody o temperaturze 20°C, wrzucono 30 g chlorku sodu NaCl a do drugiej 30 g siarczanu miedzi CuSO4. Ustal, czy w obu zlewkach nastąpi całkowite rozpuszczenie się tych związków. 4. Podaj dwa sposoby, za których pomocą z nienasyconego roztworu azotanu(V) sodu NaNO3 można otrzymać roztwór nasycony. 5. Podaj dwa sposoby, za których pomocą z nasyconego roztworu azotanu(V) ołowiu (II) Pb(NO3)2 można otrzymać roztwór nienasycony. 6. W jakiej ilości wody należy rozpuścić 75 g saletry potasowej KNO3, aby w 30°C uzyskać roztwór nasycony. 7. W jakiej ilości wody należy rozpuścić 120 g azotanu(V) ołowiu (II) Pb(N03)2, aby otrzymać roztwór nasycony w temperaturze 20°C? 8. Na podstawie wykresu rozpuszczalności odpowiedz: a) Ile gramów: azotanu(V) potasu KNO3, chlorku amonu NH4CI, azotanu(V) sodu NaNO3 rozpuszczono w 100 g wody w temp. 80°C, żeby otrzymać roztwory nasycone? b) Która z tych substancji ma największą, a która najmniejszą rozpuszczalność w 80°C ? c) Rozpuszczalność której z substancji rośnie najszybciej w przedziale temperatur: 50-70°C? 9. Oblicz, ile gramów soli kuchennej NaCl można rozpuścić w l dm3 wody w temperaturze 20°C. 10. Rozpuszczalność azotanu(V) potasu KNO3 w temperaturze 50°C wynosi 85 g. Ile gramów tej soli można rozpuścić w 1 dm3 wody o temp. 50°C? 11. Ile gramów azotanu(V) ołowiu(II) Pb(NO3)2 rozpuszczono w 100 g wody w 20°C, jeśli otrzymano roztwór nasycony? Co się stanie, gdy ten roztwór ogrzeje się do 40°C? 12. Ile gramów jodku potasu KI rozpuszczono w 100 g wody, aby otrzymać roztwór nasycony w temperaturze 50°C? Co się stanie, jeśli roztwór ten oziębi się do temp. 20°C? 13. Podaj, do jakiej temperatury trzeba podgrzać sporządzany roztwór azotanu sodu NaNO3, aby w 250 g wody rozpuścić 285 g tej soli. 14. Oblicz, ile gramów azotanu potasu trzeba do sporządzenia 150 g wodnego roztworu nasyconego w 40°C. 15. Ustal, ile gramów siarczanu(VI) miedzi(II) CuSO4 można dodatkowo rozpuścić w 50 g wody, po podwyższeniu temperatury z 20°C do 80°C. 16. Ile gramów saletry sodowej NaNO3 trzeba dodatkowo rozpuścić w 100 g wody po ogrzaniu od 40°C do 60°C, aby roztwór był nadal nasycony? 17. Ile gramów jodku potasu KI trzeba dodatkowo rozpuścić w 100 g wody po ogrzaniu od 20°C do 50°C, aby roztwór był nadal nasycony? 18. Otrzymano roztwór nasycony siarczanu miedzi CuSO4 w 100 g wody w temperaturze 80°C. Ustal, ile gramów substancji wykrystalizuje po oziębieniu roztworu do 10°C? 19. Ustal, ile gramów siarczanu miedzi CuSO4 wykrystalizuje, jeżeli 50 g wodnego roztworu tego związku, nasyconego w temperaturze 60°C, ochłodzi się do temperatury 30°C. 20. W 100 g wody o temperaturze 20°C rozpuszczono azotan(V) srebra(I) AgNO3 i otrzymano roztwór nasycony. Ile gramów azotanu(V) srebra(I) wykrystalizuje po ochłodzeniu roztworu do temperatury 10°C? **21. W 74 g nasyconego roztworu substancji „A" znajdują się 24 g tej substancji, natomiast w 250 g nasyconego roztworu wodnego substancji „B" znajduje się 50 g substancji „B" w tej samej temperaturze. Która z tych substancji ma większą rozpuszczalność i o ile? Stężenie procentowe Cp – ilość gramów substancji jaka została rozpuszczona w 100 g roztworu. Stężenie procentowe można liczyć zarówno ze wzoru, jak również z proporcji Cp = ms ⋅ 100% mr −ru ms – masa substancji rozpuszczonej, mr-ru – masa roztworu mr-ru = ms + mrozp mrozp – masa rozpuszczalnika Zad 1. Rozpuszczono 50 g substancji w 350 g wody Oblicz stężenie procentowe tego roztworu? ms = 50 g; mr-ru = ms + mw mr-ru = 50 g + 350 g = 400 g Cp = 50 g ⋅100% = 12,5% 400 g lub 400 g roztworu – 50 g subst. 100 g roztworu – Cp Zad 2. Oblicz stężenie procentowe roztworu powstałego poprzez dodanie 50 g pewnej soli do 250 g 40 % roztworu tej soli? 100 % – 250 g (roztwór) 40 % – x (substancja) ms = 50 g + x = 50 g + 100 g = 150 g mr-ru = 250 g + 50 g = 300 g Cp = 150 g ⋅100% = 50% 300 g Zad 3. Oblicz stężenie procentowe nasyconego w 300C roztworu chlorku sodu NaCl? Rozpuszczalność NaCl w 300C: R30 = 40 g; mr-ru = ms + mw = 40 g + 100 g = 140 g Cp = 40 g ⋅100% ≈ 28,6% 140 g 22. Oblicz stężenie procentowe roztworu otrzymanego w wyniku rozpuszczeniu 25 g substancji w 200 g wody. 23. W 300 g roztworu znajduje się 6 g cukru. Oblicz stężenie procentowe tego roztworu. 24. Z jednej tony buraków cukrowych uzyskano 200 kg cukru buraczanego. Ile procent cukru zawierały te buraki? 25. Ile gramów substancji należy rozpuścić w 360 g wody, aby otrzymać roztwór 20%? 26. W jakiej ilości wody należy rozpuścić 80 g pewnej soli, aby otrzymać roztwór 10% *27. Oblicz stężenie procentowe tlenu rozpuszczonego w wodzie deszczowej, jeśli 1 dm3 tej wody zawiera 50 mg rozpuszczonego tlenu. Wskazówka: W pierwszej kolejności zamień jednostki i skorzystaj z gęstości wody. 28. Ile gramów NaCl i ile gramów wody należy użyć, aby otrzymać 200 g roztworu 15%? 29. Ile gramów chlorku magnezu i ile cm3 wody należy przygotować, aby otrzymać 500 g roztworu o stężeniu 1%? 30. Zawartość soli w wodzie morskiej wynosi 3,5%. Ile kilogramów soli pozostanie po całkowitym odparowaniu 200 kg wody morskiej? Regułę krzyża stosuje się do rozwiązywania zadań na mieszanie roztworów: Cp1 Cp3 – Cp2 = A Cp1: A części Cp1 – Cp2 = B Cp2: B części Cp3 Cp3: A + B części Cp2 Komentarz: Z powyższego schematu wynika, że aby otrzymać roztwór o stężeniu Cp3 należy zmieszać ze sobą roztwór o stężeniu Cp1 z roztworem o stężeniu Cp2 w stosunku masowym A : B. Otrzymamy wówczas A + B części masowych roztworu o stężeniu Cp3 np.: Zad 1. Oblicz ile 30% roztworu należy dodać do 40 g 60% roztworu aby otrzymać roztwór 50%? 60% 50 – 30 = 20 cz. 60%: 2 cz. – 40 g 60 – 50 = 10 cz. 30%: 1 cz. – x g 50% 30% x= 1 ⋅ 40 g = 20 g 2 Zad 2. Oblicz ile gramów 40% roztworu otrzymasz po zmieszaniu 20 g 60% z wodą? 60% 40 – 0 = 40 cz. 60%: 2 cz. – 20 g 60 – 40 = 20 cz. 40%: 3 cz. – x g 40% 0% x= 3 ⋅ 20 g = 30 g 2 Zad 3. Oblicz stężenie procentowe roztworu otrzymanego poprzez zmieszanie 200 cm3 50% roztworu o gęstości 1,5 g / cm3 z 500 g roztworu o stężeniu 10 %? mr-ru1 = ρ • V = 1,5 g/cm3 • 200 cm3 = 300 g Masa substancji (1) x = 150 g; (2) y = 50 g; (1 + 2) ms = 200 g Masa roztworu (1 + 2) mr-ru = 300 g + 500 g = 800 g 100 % – 300 g (roztwór 1) Stężenie: C = ms ⋅100% = 200 g ⋅100% = 25% p 100 % – 500 g (roztwór 2) mr −ru 800 g 50 % – 10 % – x (substancja 1) y (substancja 2) 31. Do 80 g 15-procentowego roztworu kwasu siarkowego(VI) dodano 20 g wody. Jakie jest stężenie procentowe otrzymanego roztworu? 32. Z 200 g 5-procentowego roztworu odparowano 75 g wody. Oblicz stężenie procentowe powstałego roztworu. 33. Do 5 kg 5%. roztworu cukru dodano 100 g cukru. Jakie jest stężenie procentowe otrzymanego roztworu? 34. Ile gramów chlorku sodu otrzyma się po odparowaniu do sucha 150 g 5-procentowego roztworu? *35. Zmieszano ze sobą dwa roztwory tej samej substancji: 100 g roztworu o stężeniu 2% z 50 g roztworu o stężeniu 0,5%. Jakie jest stężenie powstałego w ten sposób roztworu? *36. Ile gramów czystego kwasu siarkowego(VI) znajduje się w 0,5 dm3 roztworu o stężeniu 60%? Gęstość tego roztworu wynosi 1,5 g / cm3. *37. Do 200 cm3 roztworu o stężeniu 15% i gęstości 1,2 g / cm3 dodano 60 cm3 wody. Oblicz stężenie procentowe otrzymanego roztworu. *38. Do 60 g roztworu soli o stężeniu 12%, dodano 20 g tej soli. Oblicz stężenie procentowe roztworu. *39. W laboratorium sporządzono 5% wodny roztwór chlorku sodu mając do dyspozycji roztwór 15% i wodę. W jakim stosunku wagowym zmieszano roztwór 15% z wodą? Jaką masę roztworu 15% użyto do sporządzenia roztworu, jeżeli użyto 60 g wody? *40. Do ilu gramów wody należy wlać 150 g roztworu 30-procentowego, aby powstał roztwór o stężeniu 25%? *41. Oblicz, jakie ilości roztworów siarczanu(VI) miedzi(II) o stężeniach 10% i 1% uczeń zmieszał w naczyniu, jeśli otrzymał 900 g roztworu 2-procentowego. *42. Ile gramów wody dodano do 5-procentowego roztworu, w którym było 10 g substancji, jeżeli powstał roztwór 2,5-procentowy? *43. Ile gramów wody należy dodać do 400 g 20-procentowego roztworu, aby otrzymać 15-procentowy roztwór? **44. W 0,5 kg wody rozpuszczono 170 g uwodnionego chlorku miedzi(II) CuCI2 • 2 H2O. Jakie jest stężenie powstałego roztworu? **45. Oblicz jaką masę roztworu kwasu siarkowego o stężeniu 75% należy dodać do 30 cm3 roztworu o stężeniu 30% i gęstości 1,2 g / cm3 aby otrzymać roztwór 45%? (*) Jaką objętość będzie posiadał kwas o stężeniu 75%, jeśli jego gęstość wyniesie 1,8 g / cm3 ? **46. Do 200 g 4-procentowego roztworu kwasu solnego dodano roztwór tego samego kwasu o innym stężeniu. Jakie było stężenie procentowe dodanego roztworu, jeśli otrzymano 300 g roztworu o stężeniu 5%? **47. Zmieszano ze sobą trzy roztwory tej samej substancji: I - 100 g roztworu 70%, II 200 g roztworu 30% o gęstości 1,5 g / cm3, III - 400 g roztworu 5%. Oblicz stężenie procentowe otrzymanego roztworu. 48. Oblicz rozpuszczalność jeżeli stężenie nasyconego roztworu wynosi 10%. 49. Korzystając z wykresu rozpuszczalności substancji, oblicz stężenie procentowe nasyconego roztworu chlorku amonu NH4CI w temperaturze 80°C. 50. Oblicz rozpuszczalność substancji, jeżeli stężenie nasyconego roztworu w danej temperaturze wynosi 20%. 51. Do 400 g wody dodano 200 g pewnej substancji, przy czym okazało się, że rozpuściła się tylko połowa. Oblicz rozpuszczalność substancji w danej temperaturze. *52. Do 800 g nasyconego roztworu chlorku sodu w temperaturze 20°C dodano 200 g wody. Oblicz stężenie procentowe otrzymanego roztworu. *53. Korzystając z wykresu rozpuszczalności określ w jakiej temperaturze 20% roztwór siarczanu (VI) miedzi (II) CuSO4 będzie roztworem nasyconym? Wskazówki: Skorzystaj najpierw z definicji stężenia procentowego a następnie z definicji rozpuszczalności i utwórz odpowiednią proporcję. *54. Ile procent siarki zawiera 20 % roztwór kwasu siarkowego (VI) H2SO4? Wskazówki: W pierwszej kolejności skorzystaj z mas atomowych i wylicz zawartość siarki w czystym (100%) kwasie siarkowym a dopiero potem w roztworze **55. Ile gramów wodorotlenku sodu zawierającego 5% zanieczyszczeń należy rozpuścić w wodzie aby otrzymać 200 g 10% roztworu tej substancji? Wskazówki: W pierwszej kolejności oblicz ile czystego wodorotlenku potrzeba do otrzymania roztworu a potem w ilu gramach zanieczyszczonego znajduje się żądana ilość czystego wodorotlenku. **56. Oblicz stężenie procentowe roztworu otrzymanego po rozpuszczeniu 32,2 g 10wodnego siarczanu(VI) sodu Na2SO4 • 10 H2O w 124 g wody. Materiał przygotował mgr inż. Bartosz Stasicki w oparciu o dostępne zbiory zadań z chemii dla uczniów gimnazjum