Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Примеры решения задач. Пример 9.1.Рассчитайте молярную концентрацию эквивалентов, титр и массовую долю (в %) H2SO4 в 2М растворе




Пример 9.1.Рассчитайте молярную концентрацию эквивалентов, титр и массовую долю (в %) H2SO4 в 2М растворе, плотность которого 1,12 г/см3.

Решение. Молярная масса H2SO4 равна 98 г/моль, молярная масса эквивалентов H2SO4 в кислотно-основной реакции равна 49 г/моль. Так как 1М раствор содержит 2 моль эквивалентов кислоты, а 2М – 4, то данный раствор будет четырехнормальным (4 н.).

Для определения титра 2М раствора H2SO4 находим массу кислоты, приходящуюся на 1 мл раствора. 2М раствор содержит 196 г H2SO4 в 1 л (1000 мл). Следовательно, в 1 мл раствора содержится 196/1000 г H2SO4. Таким образом, титр раствора Т = 0,196 г/мл.

Для определения массовой доли (в %) H2SO4 необходимо найти массу 1 л 2М раствора H2SO4:

mр = Vр ∙ ρ = 1000 ∙ 1,12 = 1120 г.

Зная, что в 1 л 2М раствора содержится 196 г H2SO4, определяем массу кислоты в 100 г раствора:

1120 г раствора содержат 196 г H2SO4

100г --------------------------- x г H2SO4

х = 196 ∙ 100 / 1120 = 17,5 г.

Следовательно, массовая доля ( ω) кислоты в растворе составляет 17,5%.

Пример 9.2. Сколько граммов Na2SO4 ∙10H2O и воды потребуется для приготовления 40 г раствора соли, в котором массовая доля Na2SO4 составляет 10 %?

Решение. Находим массу безводной соли, необходимую для приготовления 40 г раствора с массовой долей Na2SO4 10 %:

100 г раствора содержат 10 г Na2SO4

40 г ------------------------ х г Na2SO4

х = 40 ∙ 10 / 100 = 4 г.

Вычисляем массу кристаллогидрата Na2SO4 ∙ 10H2O, в котором содержится 4 г безводной соли. М(Na2SO4) = 142 г/моль; М(Na2SO4 ∙ 10H2O) = 322 г/моль.

322 г Na2SO4 ∙ 10H2O содержит 142 г Na2SO4

х г Na2SO4 ∙ 10H2O ----------------4 г Na2SO4

х = 322 ∙ 4 / 142 = 9,07 г.

Находим, сколько г воды необходимо для приготовления 40 г раствора:

mводы = mр-ра – mNa2SO4 10H2O = 40 – 9,07 = 30,93 г.

Пример 9.3. Сколько миллилитров H2SO4 с плотностью 1,84 г/см3 (массовая доля кислоты составляет 96 %) потребуется для приготовления 500 мл раствора кислоты с плотностью 1,22 г/см3 и массовой долей кислоты 30 %?

Решение. Находим массу 500 мл раствора с плотностью 1,22 г/см3 :

mр = Vр ∙ ρр = 500 ∙ 1,22 = 610 г.

Находим массу H2SO4, необходимую для приготовления 610 г раствора с массовой долей кислоты 30 % :

100 г раствора содержат 30 г кислоты

610 г ------------------------ х г кислоты

х = 610 ∙ 30 / 100 = 183 г.

Находим массу раствора с массовой долей H2SO4 96 %, в котором содержится 183 г кислоты:

100 г раствора содержат 96 г H2SO4

х г ------------------------ 183 г H2SO4

х = 100 ∙ 183 / 96 = 190,6 г.

Находим объем раствора H2SO4 с плотностью 1,84 г/см3 и массовой долей кислоты 96 % :

V = m / ρ = 190,6 / 1,84 = 103,6 мл.

Пример 9.4. Рассчитайте молярную концентрацию и молярную долю кислоты в растворе H2SO4 с плотностью 1,22 г/см3 и массовой долей 30 %.

Решение. Находим массу 1 л раствора H2SO4 с плотностью 1,22 г/см3 :

mр = Vр ∙ ρр = 1000 ∙ 1,22 = 1220 г.

Находим массу кислоты в этом растворе:

100 г раствора содержат 30 г H2SO4

1120 г ------------------------ х г H2SO4

х = 1120 ∙ 30 / 100 = 366 г.

Находим число молей кислоты в 1 л этого раствора (М(H2SO4) = 98 г/моль)

nB = 366 / 98 = 3,73 моль/л.

Следовательно, молярная концентрация раствора равна 3,73 моль/л (3,73М).

Молярная доля кислоты (NB) в растворе равна NB = nB / nB + nS, где nB и nS – число молей кислоты и растворителя. В 100 г раствора содержится 30 г кислоты и 70 г воды. Находим число молей H2SO4 в 30 г кислоты:

nB = 30 / 98 = 0,31 моль.

Находим число молей H2O (M(H2O) = 18 г/моль):

nS = 70 / 18 = 3,89 моль.

Находим молярную долю кислоты в растворе:

NB = 0,31 / 0,31 + 3,89 = 0,076.

 

Задачи

161. В одном литре раствора содержится 10,6 г карбоната натрия Na2CO3. Рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалентов и титр раствора. (Ответ: 0,1М; 0,2н.; 10,6 ∙ 10-3 г/мл).

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

163. Плотность 15% - ного раствора H2SO4 равна 1,105 г/мл. Вычислите нормальность, молярность и моляльность раствора. (Ответ: 3,38н.; 1,69М; 1,8 моль/кг).

164. Какую массу медного купороса CuSO4 ∙ 5H2O и воды надо взять для приготовления раствора CuSO4 массой 40 кг с массовой долей CuSO4 2% ? (Ответ: 1,25 кг CuSO4 ∙ 5H2O; 38,75 кг воды).

165. Для приготовления раствора взяли 5,6 гидроксида калия КОН и 500 г воды. Вычислите моляльность приготовленного раствора и мольную долю растворенного вещества. (Ответ: 0,2 моль/кг; 0,0036).

166. Чему равна нормальность 30% - ного раствора NaOH плотностью 1,328 г/мл? К 1 л этого раствора прибавили 5 л воды. Вычислите массовую долю NaOH в полученном растворе. (Ответ: 9,96н.; 6,2%).

167. Плотность раствора сахарозы C12H22O11 с массовой долей 9% равна 1,035 г/мл. Вычислите молярность и моляльность раствора. (Ответ: 0,27 моль/л; 0,29 моль/кг).

168. К раствору массой 250 г, массовая доля соли в котором составляет 10%, прилили воду объемом 150 мл (плотность воды равна 1 г/мл). Определите массовую долю соли в полученном растворе. (Ответ: 6,25%).

169. Сколько миллилитров раствора соляной кислоты с плотностью 1,19 г/мл, содержащей 38% HCl, нужно взять для приготовления 1 л 2н. раствора? (Ответ: 163,5 мл).

170. При растворении 18 г H3PO4 в 282 мл воды получили раствор фосфорной кислоты, плотность которого 1,031 г/мл. Вычислите молярную, моляльную, молярную концентрацию эквивалентов полученного раствора и его титр. (Ответ: 0,63М; 0,65 моль/кг; 1,89н.; 0,062 г/мл).

171.Плотность раствора азотной кислоты с массовой долей HNO3 40% равна 1,25 г/мл. Вычислите молярность, нормальность и моляльность этого раствора. (Ответ: 7,94М; 7,94н.; 10,6 моль/кг).

172. Определите молярную концентрацию раствора, полученного при расворении сульфата натрия массой 42,6 г в воде массой 300 г, если плотность полученного раствора равна 1,12 г/мл. (Ответ: 0,98 моль/л).

173. Сколько граммов гидроксида натрия NaOH нужно взять, чтобы приготовить 5 л 0,1М раствора NaOH? (Ответ: 20 г).

174. Вычислите молярную, моляльную и молярную концентрацию эквивалентов 16% - ного раствора хлорида алюминия, плотностью 1,149 г/мл. (Ответ: 1,38М; 4,14н.; 1.43 моль/кг).

175. В 1 кг воды растворено 666 г КОН, плотность раствора равна 1,395 г/мл. Вычислите массовую долю КОН, молярность и мольные доли щелочи и воды. (Ответ: 40%; 9,95 моль/л; 0,176; 0,824).

176. К воде массой 200 г прилили 40 мл 2М раствора KCl плотностью 1,09 г/мл. Определите молярную концентрацию и массовую долю KCl в полученном растворе, если его плотность 1,015 г/мл. (Ответ: 0,39М; 2,45%).

177. Сколько граммов CuSO4 ∙ 5H2O и воды потребуется для приготовления 200 мл раствора сульфата меди, в котором массовая доля CuSO4 составляет 5%? Плотность раствора 1,022г/мл. (Ответ: 16 г; 188,4 г).

178. Вычислите моляльную и молярную концентрацию эквивалентов 20,8% - ного раствора HNO3 плотностью 1,12 г/мл. Сколько граммов кислоты содержится в 4 л этого раствора? (Ответ: 4,17 моль/кг; 3,7н.; 931,8 г).

179. Вычислите моляльность, нормальность и молярность 15% - ного раствора H2SO4 с плотностью 1,1 г/мл. (Ответ: 1,8 моль/кг; 3,37н.; 1,68М).

180. Сколько миллилитров 2М раствора NaCl необходимо для приготовления 500 мл раствора с плотностью 1,02 г/мл, в котором массовая доля NaCl равна 2% ? (Ответ: 88 мл).







Дата добавления: 2015-09-15; просмотров: 6279. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.005 сек.) русская версия | украинская версия