Номер 716, страница 125 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

716. Хлорид калия какой массой выпадет в осадок при охлаждении до $10^\circ \text{C}$ насыщенного при $80^\circ \text{C}$ раствора массой $240 \text{ г}$? Коэффициент растворимости $\text{KCl}$ при $10^\circ \text{C}$ равен $23 \text{ г}$, а при $80^\circ \text{C}$ — $34 \text{ г}$.

Дано:

$m_{р-ра1} = 240 \text{ г}$
$t_1 = 80°C$
$t_2 = 10°C$
$S_{KCl}(80°C) = 34 \text{ г / 100 г } H_2O$
$S_{KCl}(10°C) = 23 \text{ г / 100 г } H_2O$

Найти:

$m_{осадка}(KCl) - ?$

Решение:

1. Рассчитаем массу хлорида калия (KCl) и воды в исходном насыщенном растворе массой 240 г при температуре $80°C$.
Коэффициент растворимости $S_{KCl}(80°C) = 34 \text{ г}$ означает, что для приготовления насыщенного раствора необходимо растворить 34 г KCl в 100 г воды. Масса такого раствора составит:
$m_{р-ра(насыщ)} = m(H_2O) + m(KCl) = 100 \text{ г} + 34 \text{ г} = 134 \text{ г}$
Теперь можно найти массу KCl ($m_1(KCl)$) и массу воды ($m(H_2O)$) в 240 г раствора с помощью пропорции:
$m_1(KCl) = \frac{m_{р-ра1} \cdot S_{KCl}(80°C)}{100 + S_{KCl}(80°C)} = \frac{240 \text{ г} \cdot 34 \text{ г}}{134 \text{ г}} \approx 60,9 \text{ г}$
Масса воды в исходном растворе:
$m(H_2O) = m_{р-ра1} - m_1(KCl) = 240 \text{ г} - 60,9 \text{ г} = 179,1 \text{ г}$

2. При охлаждении раствора до $10°C$ масса воды не изменяется, а растворимость KCl уменьшается до 23 г на 100 г воды. Рассчитаем, какая максимальная масса KCl ($m_2(KCl)$) может быть растворена в 179,1 г воды при этой температуре.
Составим пропорцию:
в 100 г воды растворяется 23 г KCl
в 179,1 г воды растворяется $m_2(KCl)$
$m_2(KCl) = \frac{179,1 \text{ г} \cdot 23 \text{ г}}{100 \text{ г}} \approx 41,2 \text{ г}$
Это масса KCl, которая останется в растворе после охлаждения.

3. Масса хлорида калия, выпавшего в осадок, равна разности между его массой в растворе при $80°C$ и при $10°C$.
$m_{осадка}(KCl) = m_1(KCl) - m_2(KCl) = 60,9 \text{ г} - 41,2 \text{ г} = 19,7 \text{ г}$

Ответ: в осадок выпадет 19,7 г хлорида калия.