Примеры решения типовых задач. Пример 1.На нейтрализацию 50 см3 раствора кислоты израсходовано 25 см3 0,5 н раствора щелочи

Пример 1. На нейтрализацию 50 см³ раствора кислоты израсходовано 25 см³ 0, 5 н раствора щелочи. Чему равна молярна в эквивалентных соотношениях, то растворы равной молярной концентрации эквивалентов реагируют в равных я концентрация эквивалентов кислоты?

Решение. Так как вещества взаимодействуют объемах. При разных молярных концентрациях эквивалентов объемы растворов реагирующих веществ обратно пропорциональны их нормальностям, т.е.

V₁: V₂ = С₂: С₁ или V_1∙ С₁ = V_{2 ∙} С₂

50С₁ = 25 • 0, 5; откуда С₁ = 25 • 0, 5 / 50 = 0, 25н.

Пример 2. К 1 л 10 %-ного раствора КОН (пл. 1, 092 г/см³) прибавили 0, 5 л 5%-ного раствора КОН (пл. 1, 045 г/см³). Объем смеси довели до 2 л. Вычислите молярную концентрацию полученного раствора.

Решение. Масса одного литра 10 %-ного раствора КОН равна 1092. В этом растворе содержится 1092 • 10/100 = 109, 2 г КОН. Масса 0, 5 л 5 %-ного раствора 1045 ∙ 0, 5 = 522, 5 г. В этом растворе содержится 522, 5 • 5/100 = 26, 125 г КОН.

В общем объеме полученного раствора (2 л) содержание КОН составляет

109, 2 + 26, 125 = 135, 325 г. Отсюда молярная концент­рация раствора

См = 135, 325/(2 • 56, 1) = 1, 2 М, где 56, 1 г/моль — молярная масса КОН.

Пример 3. Какой объем 96%-ной кислоты плотностью 1, 84 г/см³ потребуется для приготовления 3 л 0, 4 н раствора?

Решение. Эквивалентная масса H₂SO₄ = М/2 = 98, 08/2 = 49, 04 г/моль. Для приготовления 3 л 0, 4 н раствора требуется 49, 04 • 0, 4 • 3= = 58, 848 г H₂SO₄.

Масса 1 см³ 96 %-ной кислоты 1, 84 г. В этом растворе содержится 1, 84 • 96/100 = 1, 766 г H₂SO₄. Следовательно, для приготовления 3 л 0, 4 н раствора надо взять 58, 848 / 1, 766 = 33, 32 см³ этой кислоты.

 

Контрольные вопросы и упражнения для самостоятельной работы

1. Что такое концентрация?

2. Какими способами можно выразить концентрацию растворенного вещества в растворе?

3. В 200 мл воды растворили 20 г нитрата калия. Определите массовую долю (%) КNO₃.

4. Вычислите молярную концентрацию и нормальную (эквивалентную) концентрацию 20%-ного раствора хлорида кальция плотностью 1, 178 г/см³. Ответ: 2, 1М; 4, 2 н.

5. Чему равна нормальная (эквивалентная) концентрация 30 %-ного раствора NaOH плотностью 1, 328 г/см3? К 1л этого раствора прибавили 5 л воды. Вычислите массовую (процентную) долю полученного раствора. Ответ: 9, 96 н.; 6, 3 %.

6. К 3 л 10 %-ного раствора HNO₃ плотностью 1, 054 г/см³ прибавили 5 л 2%-ного раствора той же кислоты плотностью 1, 009 г/см³. Вычислите массовую (процентную) и молярную концент­рации полученного раствора, объем которого равен 8 л. Ответ: 5, 0 %; 0, 82 М.

7. Вычислите нормальную (эквивалентную) концентрацию и молярную концентрацию 20, 8 %-ного раствора HNO₃ плотностью 1, 12 г/см³. Сколько граммов кислоты содержится в 4 л этого раствора? Ответ: 3, 70 н.; 4, 17 М; 931, 8 г.

8. Вычислите нормальную (эквивалентную) концентрацию и молярную концентрации 16 %-ного раствора хлорида алюминия плотностью 1, 149 г/см³.

Ответ: 4, 14 н.; 1, 38 М; 1, 43 М.

9. Сколько и какого вещества останется в избытке, если к 75 см³ 0, 3 н раствора H₂SO₄ прибавить 125 см³ 0, 2 н раствора КОН? Ответ: 0, 14 г КОН.

10. Для осаждения в виде AgCl всего серебра, содержащегося в 100 см³ раствора AgNO₃, потребуется 50 см³ 0, 2 н раствора НС1. Какова нормальная (эквивалентная) концентрация раствора AgNO₃? Какая масса AgCl выпала в осадок? Ответ: 0, 1 н; 1, 433 г.

11. Какой объем 20, 01%-ного раствора НС1 (пл. 1, 100 г/см³) требуется для приготовления 1 л 10, 17%-ного раствора (пл. 1, 050 г/см³)? Ответ: 485, 38 см³.

12. Смешали 10 см³ 10 %-ного раствора HNO₃ (пл. 1, 056 г/см³) и 100 см³ 30%-ного раствора HNO₃ (пл. 1, 184 г/ см³). Вычислите массовую (процентную) долю полученного раствора. Ответ: 28, 38%.

13. Какой объем 50%-ного раствора КОН (пл. 1, 538 г/см³) требуется для приготовления 3 л 6%-ного раствора (пл. 1, 048 г/см³). Ответ: 245, 5 см³.

14. Какой объем 10%-ного раствора карбоната натрия (пл. 1, 105 г/ см³) требуется для приготовления 5 л 2%-ного раствора (пл. 1, 02 г/ см³). Ответ: 923, 1 см³.

15. На нейтрализацию 31 см³ 0, 16 н раствора щелочи требуется 217 см³ раствора H₂SO₄. Чему равна нормальная (эквивалентная) концентрация H₂SO₄? Ответ: 0, 023 н.

16. Какой объем 0, 3 н раствора кислоты требуется для нейтрализации раствора, содержащего 0, 32 г NaOH в 40 см³? Ответ: 26, 6 см³.

17. На нейтрализацию 1 л раствора, содержащего 1, 4 г КОН, требуется 50 см³ раствора кислоты. Вычислите нормальную (эквивалентную) концентрацию раствора кислоты. Ответ: 0, 5 н.

18. Какая масса HNO₃ содержалась в растворе, если на нейтрализацию его потребовалось 35 см³ 0, 4 н раствора NaOH? Каков титр раствора NaOH? Ответ: 0, 882 г; 0, 016 г/см³.

19. Какую массу NaNO₃ нужно растворить в 400 г воды, чтобы приготовить 20%-ный раствор? Ответ: 100 г.

20. Смешали 300 г 20%-ного раствора и 500 г 40%-ного раствора NaCl. Чему равна массовая доля полученного раствора? Ответ: 32, 5%.

21. Смешали 247 г 62%-ного и 145 г 18%-ного раствора серной кислоты. Какова массовая доля полученного раствора? Ответ: 45, 7%.

22. Из 700 г 60%-ной серной кислоты выпариванием удалили 200 г воды. Чему равна массовая доля оставшегося раствора? Ответ: 84%.