Способы выражения концентрации растворов Задачи для самостоятельного решения

1. Физиологический раствор для внутривенных инфузий, который является 0.9% раствором NaCl в воде, имеет плотность d≈ 1г/мл. Сколько граммов NaCl нужно взвесить для приготовления 400мл раствора ?

Ответ: 3.6 г

2. Витамин B₆ (пиридоксина гидрохлорид) обычно используется в виде 5% раствора для инъекций. Сколько миллиграммов витамина содержит одна ампула объемом 1cм³ , если плотность раствора d≈ 1г/мл ?

Ответ: 50 мг.

3. Какая масса адреналина попала в организм, если ввели 1мл 0.1% раствора? (Считайте плотность d=1г/мл).

Ответ: 1мг

4. Найдите молярную концентрацию физиологического раствора, принимая плотность равной 1г/мл.

Ответ: 0.15M

5. Рассчитайте молярную концентрацию 10% CaCl₂, если плотность d=1.1 г/см³.

Ответ: 0.99 моль/л (≈ 1M)

6. Найдите нормальную концентрацию и титр 0.1M H₂SO₄. (При условии полного замещения атомов водорода в предстоящей реакции H₂SO₄).

Ответ: 0.2N; 0.0098 г/мл

7. Один моль фруктозы растворили в 500 г воды. Найдите моляльную концентрацию и мольную долю фруктозы в растворе.

Ответ: 2 моль/кг; 0.035

8. 10% CaCl₂ назначен внутривенно по 10мл, 2 раза в день. Сколько моль CaCl₂ получит пациент после 10-дневного курса лечения? (Плотность раствора не учитывать).

Ответ: 180 ммоль

9. Рассчитайте молярность 5% раствора глюкозы с плотностью d= 1.06 г/мл.

Ответ: 0.3M

10. Как найти молярную концентрацию и титр 0.1N раствора Ba(OH)₂ ? (При условии полного замещения OH-групп в предстоящей реакции Ba(OH)₂).

Ответ: 0.05 моль/л; 0.00855г/мл

11. Как приготовить 200мл 10% раствора NaCl (d=1.1 г/мл) из более концентрированного 5M раствора ?

Ответ: измерить 75мл 5M раствора, поместить в колбу на 200мл, довести колбу дистиллированной водой до метки

12. Один литр молока содержит около 10г кальция в виде Ca²⁺. Какова молярность Ca²⁺ в молоке?

Ответ: 0.25 M

13. Найдите число моль и массу вещества в каждом из растворов:

    1. 0.1л сыворотки крови с концентрацией холестерола (C₂₇H₄₆O), равной 5.04·10^-3 M (нормальный средний показатель человеческой крови).

Ответ: 5.04·10^-4 моль; 0.195 г

b) 0.5 л моющего средства с концентрацией аммиака (NH₃) 0.5 M.

Ответ: 0.25 моль; 4.26г

c) 393.6 мл антифриза с концентрацией этиленгликоля (C₂H₄(OH)₂) 9.087 M.

Ответ: 3.577 моль; 222.0 г

d) 1.0 л чистящего средства с концентрацией изопропанола (C₃H₇OH ) 9.74 M

Ответ: 9.74 моль; 585 г

e) 325 мл питьевой воды с концентрацией сульфата железа (FeSO₄) 1.8·10^-6 M (минимальное количество, которое можно различить на вкус).

Ответ: 5.8·10^-7 моль; 8.9·10^-5 г

14. Найдите молярность следующих растворов:

    1. 1.82 кг H₂SO₄ на литр концентрированной серной кислоты

Ответ: 18.6 M

b) 1.9·10^-4 г NaCN на 100 мл крови (минимальная летальная доза цианида).

Ответ: 3.9·10^-5 M

c) 27 г глюкозы (C₆H₁₂O₆) в 500 мл раствора для внутривенных инъекций.

Ответ: 0.3 M

d) 2.2 кг формальдегида (CH₂O) в 5.5 л формалина для хранения анатомических препаратов

Ответ: 13.3 M

e) 0.029 г йода в 0.1 л раствора (растворимость I₂ в воде при 20˚C).

Ответ: 1.1·10^-3 M

15. Найдите моляльность следующих растворов:

    1. 69 г гидрокарбоната натрия (NaHCO₃) в 1 кг воды (насыщенный при 0˚C раствор).

Ответ: 0.82 m

b) 583 г H₂SO₄ в 1.5 кг воды (используется в автомобильных аккумуляторах).

Ответ: 3.96 m

c) 120 г NH₄NO₃ в 250г воды (используется для приготовления охлаждающей смеси в медицинских «ледяных пакетах»).

Ответ: 6.0 m

d) 0.86 г NaCl в 100г воды (используется при внутривенных инфузиях).

Ответ: 0.15 m

e) 46.85 г кодеина (C₁₈H₂₁NO₃) в 125.5 г этанола (C₂H₅OH).

Ответ: 1.247 m

16. Найдите мольную долю растворенного вещества и растворителя в каждом из растворов упражнения 15.

Ответ: a) NaHCO₃, 0.015; H₂O, 0.985

b) H₂SO₄, 0.0666; H₂O, 0.9334

c) NH₄NO₃, 0.0974; H₂O, 0.9026

d) NaCl, 0.0026; H₂O, 0.9974

e) C₁₈H₂₁NO₃, 0.05433; C₂H₅OH, 0.94567

17. Какая масса концентрированной серной кислоты ( 95% раствор H₂SO₄ по массе) требуется для приготовления 500 г 10% раствора?

Ответ: 53г

18. Какая масса 3% раствора KOH содержит 5.1 г щелочи?

Ответ: 1.7·10² г

19. Какая масса HCl содержится в 45.0 мл 37.21% раствора HCl с плотностью 1.19 г/мл?

Ответ: 19.9 г

20. Какая масса твердого NaOH (97.0% NaOH по массе) требуется для приготовления 1.0 л 10% раствора? Плотность 10% раствора равна 1.109 г/см³.

Ответ: 114 г

21. Максимально допустимое содержание кадмия (Cd²⁺) в питьевой воде составляет 0.01мг/л. Какова соответствующая молярная концентрация кадмия?

Ответ: 9·10^-8 M

22. Концентрация глюкозы (C₆H₁₂O₆) в нормальной спинномозговой жидкости 75 мг/100г. Какова соответствующая моляльная концентрация?

Ответ: 4.2·10^-3 m

23. Какой объем 0.2 M раствора Li₂SO₄ содержит 5.7 г сульфата лития ?

Ответ: 0.26 л

24. 1.577 M раствор AgNO₃ имеет плотность 1.22 г/см³. Найдите моляльность раствора.

Ответ: 1.656 m

25. Какой объем раствора серной кислоты (удельный вес 1.07, содержание H₂SO₄ 10% по массе) содержит 18.5 г чистого вещества при температуре 25˚C? Плотность воды при 25˚C составляет 0.99709 г/мл.

Ответ: 173.4 мл

26. 15% раствор K₂CrO₄ имеет плотность 1.129 г/см³. Найдите молярность раствора.

Ответ: 0.872 M

27. Газообразный раствор содержит 25% H₂, 20% CO и 55% CO₂ по массе. Какова мольная доля каждого компонента?

Ответ: H₂, 0.86; CO, 0.05; CO₂ , 0.087

28. Образец стекла приготовлен сплавлением 20.0 г оксида кремния, SiO₂ и 80.0 г оксида свинца(II), PbO. Найдите мольную долю SiO₂ и PbO в стекле.

Ответ: SiO₂, 0.482; PbO, 0.518

29. Найдите мольную долю метанола, CH₃OH, этанола, C₂H₅OH, и воды в растворе, содержащем 50% метанола, 30% этанола, 20% воды по массе.

Ответ: CH₃OH, 0.47; C₂H₅OH, 0.20; H₂O, 0.33

30. Концентрированная соляная кислота содержит 37.0% HCl по массе и имеет удельный вес 1.19 при 25˚C. Плотность воды 0.997 г/мл. Найдите: (a) молярность раствора, (b) моляльность раствора, и (c) мольную долю HCl и H₂O.

Ответ: (a) 12.0 M; (b) 16.1 m; (c) HCl, 0.225; H₂O, 0.775

31. Рассчитайте: (a) процентную концентрацию и (b) моляльность водного раствора сахарозы, C₁₂H₂₂O₁₁, если мольная доля сахарозы 0.0677.

Ответ: 58.0% C₁₂H₂₂O₁₁; 4.03 m

32. Какой объем 10.00 M азотной кислоты, HNO₃, требуется для приготовления 1л 0.05 M раствора?

Ответ: 5.0 мл

33. Какой объем серной кислоты с концентрацией 96.0 % по массе и удельным весом 1.84 при 25˚C требуется для приготовления 8.0 л 1.5 M раствора? Плотность воды при 25˚C составляет 0.997 г/мл.

Ответ: 668 мл

34. Какой объем 0.2 M азотной кислоты, HNO₃, можно приготовить из 250 мл 14.5 M раствора?

Ответ: 18.1 л

35. Какой объем 0.75M HBr требуется для приготовления 1.0л 0.33M раствора ?

Ответ: 0.44 л

36. Какой объем 3.5% KOH (плотность 1.012 г/мл) может быть приготовлен из 0.15 л 30.0 % раствора (плотность 1.288 г/мл)?

Ответ: 1.64 л

37. Газообразный водород растворяется в палладии, при этом атомы водорода распределяются между атомами металла. Найдите молярность, моляльность, процентную концентрацию (по массе) водородных атомов в растворе (плотность 10.8 г/см³) при растворении 0.89 г водородных атомов в 215 г металлического палладия.

Ответ: 44 M; 4.1 m; 0.41%

38. Сколько литров HCl(г) при 25˚C и 1.26 атм. требуется для приготовления 2.5 л 1.5 M раствора HCl ?

Ответ: 72.8 л

39. Найдите процентную концентрацию и моляльность раствора Na₂SO₄ при растворении 11.5 г кристаллогидрата Na₂SO₄·10H₂O в 0.1 кг воды. Не забудьте учесть кристаллизационную воду.

Ответ: 4.55%; 0.335 m

40. Рассчитайте объем концентрированной кислоты и воды для приготовления 0.525 л 0.105 M азотной кислоты разбавлением 10.0 M раствора. Изменением объема при растворении пренебречь.

Ответ: 5.51 мл конц.кислоты; 519 мл H₂O

41. 0.75 л раствора H₃PO₄ приготовили из 35.08г P₄O₁₀. Найти молярность.

Ответ: 0.659 M

42. 0.25 л раствора карбоната натрия приготовили из 2.032 г кристаллогидрата Na₂CO₃·10H₂O. Найдите молярность этого раствора.

Ответ: 0.0284 M

43. 0.05% раствор нитрата серебра (AgNO₃) часто используется при лечении хронического гастрита и язвенной болезни желудка. Как приготовить 1л этого раствора из более концентрированного 0.1M AgNO₃ ?

Ответ: измерить 30мл 0.1M раствора, поместить в колбу на 1л, довести колбу до метки дистиллированной водой.

44. Как приготовить 800мл 0.1% раствора CaCl₂, используя чистое вещество? Используя более концентрированный 0.3M раствор? Плотность не учитывать.

Ответ: взвесить 0.8г кристаллического хлорида кальция или измерить 24мл 0.3М хлорида кальция.

45. Сколько граммов H₂SO₄ (M=98 г/моль) нужно для приготовления 250мл 0.3N раствора?(Считать, что атомы водорода серной кислоты будут полностью замещены в предстоящей аналитической реакции.) Чему равна молярная концентрация такого раствора?

Ответ: 3.675г; 0.15М

46. Сколько граммов CaCl₂ (M=111 г/моль) нужно для приготовления 150мл 0.4M раствора? Чему равна нормальная концентрация этого раствора?

Ответ: 6.66г; 0.8N

47. Сколько граммов KF (M=58 г/моль) нужно для приготовления 500мл 2.5M раствора? Чему равна нормальная концентрация этого раствора?

Ответ: 72.5г; 2.5N

48. Найдите молярную и процентную концентрации, если 20г MgSO₄ (M=120 г/моль) использовали для приготовления 200 мл водного раствора с плотностью 1.04 г/мл. Найдите мольную долю воды в таком растворе.

Ответ: 0.83М; 9.6%; 0.98.

49. Концентрация ионов калия (К⁺) в сыворотке крови составляет примерно 16мг на 100г. Найдите молярность и процентную концентрацию, если плотность сыворотки 1.025 г/мл.

Ответ: 4.2 мМ; 0.016%

50. Имеются 3 склянки с серной кислотой (H₂SO₄): 0.1M, 0.1N, 0.1%. Выбрать наиболее концентрированный раствор.

Ответ: 0.1М раствор.