Определите, в каком объеме воды (мл) надо растворить 40 г карбоната натрия для приготовления 4,5% раствора

Это задание по химии. Тема задания — растворы, определение их концентрации и молярной концентрации, а также расчеты, связанные с приготовлением растворов и реакциями химических веществ. Сейчас разберем его подробно.

1. Определите, в каком объеме воды (мл) надо растворить 40 г карбоната натрия для приготовления 4,5% раствора.

Решение:
Формула массовой доли вещества в растворе: \[ \omega = \frac{m_вещества}{m_раствора} \times 100\% \]
где:

• \( \omega \) — массовая доля вещества (%),
• \( m_вещества \) — масса вещества (г),
• \( m_раствора \) — масса раствора (г).

Ответ: Для приготовления 4,5% раствора карбоната натрия в нем нужно растворить 40 г карбоната натрия в 848,9 мл воды.

2. Рассчитайте, какой объем (л) 0,5 М раствора калия можно приготовить, имея 30,7 г хлорида калия.

Решение:
Используем формулу количества вещества: \[ n = \frac{m}{M} \]
где:

• \( n \) — количество вещества (моль),
• \( m \) — масса вещества (г),
• \( M \) — молярная масса вещества (г/моль).

Ответ: Объем раствора равен 0,824 л (или 824 мл).

3. Определите молярную концентрацию 10%-ного раствора сульфата натрия (плотность раствора 1,1 г/мл).

Решение:
Начнем с того, что плотность раствора — это его масса на единицу объема: \[ d = \frac{m_раствора}{V} \]
Массовая доля 10% означает, что в 100 г раствора содержится 10 г сульфата натрия. Теперь находим массу раствора: \[ m_раствора = 100\ г \]
Находим объем: \[ V = \frac{m_раствора}{d} = \frac{100}{1,1} = 90,91\ мл \]
Переводим объем в литры: \[ V = 0,09091\ л \]
Теперь найдем количество вещества (моль):
Молярная масса сульфата натрия \( Na_2SO_4 = 2(23) + 32 + 4(16) = 142\ г/моль \).
Масса сульфата натрия в растворе: \[ m = 10\ г \]
Количество вещества: \[ n = \frac{10}{142} = 0,0704\ моль \]
Теперь можем найти молярную концентрацию: \[ C = \frac{n}{V} = \frac{0,0704}{0,09091} = 0,774\ М \]

Ответ: Молярная концентрация раствора равна 0,774 М.

4. На растворение 33 г алюминия израсходовано 325 мл раствора соляной кислоты. Рассчитайте молярную концентрацию раствора кислоты.

Решение:
Реакция алюминия с соляной кислотой: \[ 2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2 \]
Из уравнения реакции видно, что на 2 моль алюминия требуется 6 моль соляной кислоты, то есть на каждый 1 моль алюминия требуется 3 моль HCl.
Найдем количество вещества алюминия: \[ M(Al) = 27\ г/моль \]
\[ n(Al) = \frac{33}{27} = 1,22\ моль \]
По уравнению реакции знаем, что для одного моля алюминия требуется 3 моля HCl, значит количество вещества HCl: \[ n(HCl) = 1,22 \times 3 = 3,66\ моль \]
Теперь найдем молярную концентрацию, зная, что объем раствора HCl \( V = 325\ мл = 0,325\ л \): \[ C = \frac{n}{V} = \frac{3,66}{0,325} = 11,26\ М \]

Ответ: Молярная концентрация раствора кислоты равна 11,26 М.

На этом разбор задания закончен.