Горизонты химииБанк олимпиадМуниципальный этап · 8 класс
Задание № 5
2025/26 · Камчатский край · страница 3
Условие
Задание 8-5 [20 баллов]
В 1865 г. Дмитрий Иванович Менделеев в диссертации «Рассуждение о соединении спирта с
водой» заложил основы гидратной теории водных растворов (на примере водно-спиртовых
растворов) и объяснил химическую природу их сжатия. Позже был введен термин
кристаллогидраты и с 1889 г. началось их систематическое изучение. В настоящее время под
кристаллогидратами понимают такие кристаллы, которые содержат молекулы воды (вода
называется кристаллизационной), например, 1 моль BaCl2∙2H2O содержит 1 моль BaCl2 и 2
моль H2O. Кристаллогидраты солей образуются (например, при кристаллизации растворенной
соли), если в кристаллической решётке катионы образуют более прочную связь с молекулами
воды, чем связь между катионами и анионами в кристалле безводной соли. Всё это нужно
учитывать при приготовлении растворов из кристаллогидратов. Определите массовую долю
сульфата железа (II) в растворе в результате растворения 30 г тетрагидрата сульфата железа
(II) FeSO4∙4H2O в 100 мл воды (плотность воды принять равной 1 г/см3).
Самопроверка
Решение и пояснение
Решение:
1. Для определения массовой доли вещества в растворе надо знать две физические величины
- массу вещества и массу раствора:
ω вещества = m(вещества) / m(раствора)
2. Веществом, растворенным в растворе, будет безводная соль сульфат железа (II) FeSO4. Для
нахождения массы FeSO4 следует знать ее количество в кристаллогидрате FeSO4∙4H2O: m
(FeSO4) = n (FeSO4)∙M(FeSO4).
Согласно формуле кристаллогидрата FeSO4∙4H2O, количество вещества FeSO4 равно
количеству вещества FeSO4∙4H2O: n (FeSO4) = n (FeSO4∙4H2O). Тогда n (FeSO4) = n
(FeSO4∙4H2O) = m(FeSO4∙4H2O) / М (FeSO4∙4H2O) и m(FeSO4) = n (FeSO4)∙M(FeSO4)
3. В полученное выражение следует подставить числовые данные, предварительно рассчитав
молярные массы FeSO4 и FeSO4∙4H2O: M(FeSO4) = 152 г/моль; М (FeSO4∙4H2O) = 224 г/моль.
m (FeSO4)=0,134*152=20,36г.
4. Масса раствора равна: m(раствора) = m(FeSO4∙4H2O) + m (H2O) = 30 + 100 = 130 г
5. Массовая доля сульфата железа (II) в растворе равна: ω(FeSO4) = m(FeSO4) / m(раствора) =
20,36 : 130 = 0,157 или 15,7% Ответ: ω(FeSO4) = 15,7%.
Система оценивания:
1. Приведение формулы массовой доли вещества в растворе [2 балла]
2. Выведение формулы для нахождения массы безводной соли [5 баллов]
3. Расчет массы безводной соли [5 баллов]
4. Определение массы раствора [4 балла]
5. Расчет массовой доли безводной соли в растворе [4 балла]
Максимум за задание 20 баллов