Karta zadań - roztwory i reguła krzyża

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