Номер 1354, страница 209 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1354. *Растворимость сульфата натрия при 10 и 60 °С соответственно равна 13,2 и 31,3 г. Навеску сульфата натрия массой 92,0 г при 60 °С растворили в воде массой 350 г, а затем полученный раствор охладили до 10 °С. Рассчитайте массу выпавшего осадка.

Дано:

Растворимость сульфата натрия ($S_1$) при $t_1 = 10 \text{ °C}$ равна 13,2 г.

Растворимость сульфата натрия ($S_2$) при $t_2 = 60 \text{ °C}$ равна 31,3 г.

Масса навески сульфата натрия ($m_{соли}$) = 92,0 г.

Масса воды ($m_{воды}$) = 350 г.

Найти:

Массу выпавшего осадка ($m_{осадка}$).

Решение:

1. Сначала проверим, полностью ли растворится навеска сульфата натрия массой 92,0 г в 350 г воды при температуре 60 °C. Для этого рассчитаем максимальную массу соли, которая может раствориться в данном количестве воды при этой температуре.

Растворимость при 60 °C составляет 31,3 г на 100 г воды. Составим пропорцию:

в 100 г воды растворяется 31,3 г $Na_2SO_4$

в 350 г воды растворяется x г $Na_2SO_4$

$x = \frac{350 \text{ г} \cdot 31,3 \text{ г}}{100 \text{ г}} = 109,55 \text{ г}$

Так как масса взятой навески (92,0 г) меньше максимальной массы, которая может раствориться (109,55 г), вся соль растворится полностью, и раствор будет ненасыщенным.

2. Теперь рассчитаем, какая масса сульфата натрия может остаться в растворе после его охлаждения до 10 °C. Растворимость при 10 °C составляет 13,2 г на 100 г воды. Составим новую пропорцию для 350 г воды:

в 100 г воды растворяется 13,2 г $Na_2SO_4$

в 350 г воды растворяется y г $Na_2SO_4$

$y = \frac{350 \text{ г} \cdot 13,2 \text{ г}}{100 \text{ г}} = 46,2 \text{ г}$

Это максимальная масса соли, которая может находиться в растворенном состоянии в 350 г воды при 10 °C. Раствор станет насыщенным.

3. Масса выпавшего осадка будет равна разности между исходной массой растворенной соли и массой соли, оставшейся в насыщенном растворе при 10 °C.

$m_{осадка} = m_{соли} - y = 92,0 \text{ г} - 46,2 \text{ г} = 45,8 \text{ г}$

Ответ: масса выпавшего осадка составляет 45,8 г.