CHUYÊN ĐỀ 7: BÀI TẬP VỀ DUNG DỊCH
I. BÀI TẬP VỀ ĐỘ TAN
* Lí thuyết:
1. Khái niệm: Độ tan của một chất trong nước là số g chất đó có thể tan trong 100 gam nước để tạo thành dung dịch bão hoà ở nhiệt độ xác định.
2. Vận dụng khái niệm:
- Biết độ tan: Biết số g chất tan tan trong 100 g nước để tạo thành dung dịch bão hoà - Tính độ tan: Tính số g chất tan tan trong 100 g nước để tạo thành dung dịch bão hoà 3. Công thức tính độ tan
S= ct
dm
m
m . 100.
4. Sự phụ thuộc của độ tan
- Độ tan của chất rắn phụ thuộc vào nhiệt độ: đa số các chất rắn có độ tan tăng khi nhiệt độ tăng
- Độ tan của chất khí phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất
* Bài tập.
1. Bài 1:
Ở 20oC, cứ 200 gam nước hoà tan được 72 gam NaCl tạo thành dung dịch bão hoà.
Tính độ tan của NaCl ở to này.
Hướng dẫn + Cách 1:
Ở 20oC:
Cứ 200 gam nước hoà tan được 72 gam NaCl tạo thành dung dịch bão hoà Cứ 100 gam nước hoà tan được x gam NaCl để tạo thành dung dịch bão hoà Suy ra x= 72.100
200 = 36(g) Vậy độ tan của NaCl ở 20o C là 36 gam + Cách 2: Áp dụng công thức
S= ct
dm
m
m .100= 72.100
200 = 36(g) Bài 2:
Hãy tính số gam AgNO3 và số gam nước trong 2700 gam dung dịch AgNO3 bão hoà ở 20o C. Biết S20AgNO0C3= 170 gam
Hướng dẫn + Cách 1:
Ta có S20AgNO0C3= 170 gam
=> Trong 270 gam dung dịch bão hoà AgNO3 có 170gam AgNO3 và 100 gam nước Trong 2700 gam dung dịch bão hoà AgNO3 có x gam AgNO3 và y gam nước Nên: x = 2700.170
270 = 1700(g); y = 2700- 1700 = 1000(g) + Cách 2:
Gọi x là số gam AgNO3 trong 2700 gam dung dịch bão hoà Từ công thức:
S= ct
dm
m
m . 100 170=
2700 x
x. 100( Vì
H O2
m + mAgNO3 = 2700) Suy ra: 170 (2700- x) = 100x
x= 1700(g)
Do đó: mH2O =2700 - 1700 = 1000(g)
(Ghi chú:có thể tính theo khối lượng nước trong công thức của cách 2) Bài 3:
a. Độ tan của muối ăn NaCl ở 20oC là 36 gam. Xác định nồng độ phần trăm của dung dịch bão hoà ở to trên
b. Dung dịch bão hoà muối NaNO3 ở 10oC là 44,4%. Tính độ tan của muối ở t0 này.
Hướng dẫn
a. SNaCl= 36 gam
=>Khối lượng dung dịch bão hoà là: mdd= 100+ 36 = 136 (g) Nồng độ % củadung dịch bão hoà NaCl
C%= 36
136.100= 26,47%
b. Trong 100 gam dung dịch muối có:
55,56 g nước hoà tan 44,44 g NaNO3
100 g nước hoà tan x g NaNO3
x= 44, 44.100
55,56 = 80(g) Vậy độ tan của NaNO3 ở 10oC là 80(g)
(Chú ý: Từ bài 3, ta có thể tìm được mối liên hệ giữa độ tan S và C% dung dịch bão hoà:
C%= .100
100 S
S % )
Bài 4: ở 12oC, có 1335 g dung dịch bão hoà CuSO4, đun nóng dung dịch lên đến 90oC. Hỏi phải thêm vào bao nhiêu g CuSO4 để được dung dịch bão hoà ở nhiệt độ này?Biết S
4
12oC
CuSO = 33,5. S
4
90oC CuSO = 80 Hướng dẫn
* Ở 12oC: S = 33,5(g):
Cứ 100 g nước hoà tan 33,5 g CuSO4 tạo thành 133,5 g dung dịch bão hoà Cứ x g nước hoà tan y g CuSO4 tạo thành 1335 g dung dịch bão hoà � x= 1000(g) H2O; y= 335(g) CuSO4
Ta có: mH O2 = 1000(g) mCuSO4= (335+ a)g Theo bài:
335 1000 .100
a
= 80 � a= 465(g)
Vậy lượng CuSO4 cần thêm là 465(g).
Bài 5:
Cho biết độ tan của chất D ở 10oC là 15 g, còn ở 90oC là 50 g. Hỏi khi làm lạnh 600g dung dịch bão hoà ở 90oC xuống 10oC thì có bao nhiêu g chất D thoát ra (kết tinh) Hướng dẫn
* Ở 90oC, SD là 50 g
Trong 150 g dung dịch bão hoà D có 50 g D và 100 g nước Trong 600g dung dịch bão hoà D có x g D và y g nước x= 50.600
150 = 200(g) D và 600- 200= 400(g) H2O
* Ở 10oC, SD= 15g
Cứ 100 g nước hoà tan tối đa 15 g chất D Cứ 400 g nước hoà tan tối đa z g chất D
z= 60 (g)
Do đó khối lượng chất D kết tinh trở lại khi hạ nhiệt độ là:
m= 200- 60 = 140 (g) Bài 6*:
Hoà tan hết 0,2 mol CuO trong dung dịch H2SO4 20% (vừa đủ), đun nóng, Sau đó làm nguội đến 10oC. Tính khối lượng CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch. Biết S 0
4
10C CuSO = 17,4(g).
Hướng dẫn
Phương trình phản ứng:
CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O Theo phương trình: nCuSO4=
2 4
nH SO = nCuO= 0,2 mol mCuSO4= 0,2. 160= 32(g)
Khối lượng dung dịch H2SO4 20%:
mdd= 0, 2.98.100
20 = 98(g)
Khối lượng dung dịch CuSO4 tạo thành sau phản ứng mdd= 0,2. 80+ 98= 114(g)
Lúc này trong dung dịch chứa 32 g CuSO4 và 114- 32= 82(g) H2O
* Tính mCuSO4.5H O2 tách ra?
Gọi a là số mol CuSO4.5H2O tách ra khi hạ nhiệt độ dung dịch xuống 10oC nCuSO4= a Số g CuSO4 tách ra: mCuSO4= 160a(g)
nH O2 = 5a Số g H2O tách ra: mH O2 = 18.5a= 90a(g) Lúc đó các chất còn lại trong dung dịch bão hoà ở 10oC là:
mCuSO4= 32- 160a (g) mH O2 = 82- 90a (g) Theo công thức tính độ tan:
32 160 82 90 100
ax a
= 17,4
a= 0,1228(mol)
Vậy khối lượng CuSO4.5H2O kết tinh tách ra:
m= 0,1228 . 250= 30,172(g)
(Chú ý: Trong CuSO4.5H2O ta luôn có: nCuSO4= nCuSO4.5H O2 và
H O2
n = 5.nCuSO4.5H O2 )
Bài 7 Khi làm nguội 1026,4 gam dung dịch bão hòa R2SO4.nH2O ( trong đó R là kim loại kiềm và n nguyên, thỏa điều kiện 7< n < 12 ) từ 800C xuống 100C thì có 395,4 gam tinh thể R2SO4.nH2O tách ra khỏi dung dịch.
Tìm công thức phân tử của hiđrat nói trên. Biết độ tan của R2SO4 ở 800C và 100C lần lượt là 28,3 gam và 9 gam.
Hướng dẫn
S( 800C) = 28,3 gam trong 128,3 gam ddbh có 28,3g R2SO4 và 100g H2O Vậy : 1026,4gam ddbh 226,4 g R2SO4 và 800 gam H2O.
Khối lượng dung dịch bão hoà tại thời điểm 100C:
1026,4 395,4 = 631 gam ở 100C, S(R2SO4 ) = 9 gam, nên suy ra:
109 gam ddbh có chứa 9 gam R2SO4
vậy 631 gam ddbh có khối lượng R2SO4 là : 631 9
109 52,1gam
khối lượng R2SO4 khan có trong phần hiđrat bị tách ra : 226,4 – 52,1 = 174,3 gam
Vì số mol hiđrat = số mol muối khan nên : 395, 4 174,3
2R 96 18n 2R 96
442,2R-3137,4n +21206,4 = 0 R = 7,1n 48
Đề cho R là kim loại kiềm , 7 < n < 12 , n nguyên
ta có bảng biện luận:
n 8 9 10 11
R 8,8 18,6 23 30,1
Kết quả phù hợp là n = 10 , kim loại là Na công thức hiđrat là Na2SO4.10H2O
Bài 8. Thêm dần dung dịch KOH 33,6% vào 40,3 ml dung dịch HNO3 37,8%(D=
1,24g/ml) đến khi trung hoà hoàn toàn thu được dung dịch A. Đưa A về 00 C thu được dung dịch B có nồng độ 11,6% và lượng muối tách ra m gam .
a. Dung dịch B đã bão hoà chưa ? b. Tính trị số của m
Hướng dẫn
b. Số mol HNO3
n = 37,8.(40,3.124): (63.100)=0,3( mol) m dd HNO3 = 40,3 x 1,24 = 50 gam