Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Ярославцев А.А. Сборник задач и упражнений по аналитической химии учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
79
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
10.82 Mб
Скачать

П р и м е р 7. Какие количества 90%- и 10%-ного растворов серной кислоты нужно взять, чтобы пригото­ вить 1600 г 40%-ного раствора?

Решение. Сначала, так же как в примере 6, находим,

что отношение тА : « в = 30 : 50. Затем делим

1600 на две

части пропорционально этому отношению:

 

 

 

 

1600-30

= 600 г; тв

1600-50

1000 г,

тд=———

= ———=

 

 

А

30 + 50

в

30 +

50

 

 

 

т. е. нужно

взять

600 г 90%-ного

и

1000

г

10%-ного

раствора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е р

8. Сколько 90%-ной серной кислоты нужно

добавить

к

500 г

10%-ной

кислоты,

 

чтобы

получить

70%-ный

раствор?

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

Пользуясь правилом креста, находим:

 

 

9 \ 7 0

/ 6 0

70 — 10 = 60

 

 

 

 

 

ю /

Х 2 0

90 — 70 =

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, на 20 г 10%-ного раствора надо взять 60 г 90%-ного раствора. Но, по условию, мы имеем 10%- ного раствора не 20, а 500 г. Поэтому составляем и реша­

ем пропорцию:

 

 

 

 

 

 

 

20 — 60

,

=

500-60

г.

 

 

500-

= 1500

 

 

 

 

 

 

 

 

Если в задачах подобного рода концентрации даны в

процентах,

а количества растворов — в объемах, то по­

следние необходимо перевести

в

весовые

единицы,

по­

множив объемы растворов

на их плотности, взятые

из

таблиц.

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е р

9. Какие

количества

25%'- и 95%-ного рас­

творов серной

кислоты нужно

смешать, чтобы получить

1 л 50%-ного

раствора?

 

 

 

 

 

Решение.

Находим соотношение весовых частей, в ко­

торых нужно смешать

растворы:

 

 

 

 

 

95.

.25

 

50 — 25 = 25

 

 

 

 

> 5 0 (

 

95 — 50 — 45

 

 

 

 

2 5 /

М 5

 

 

 

Но взяв 25 и 45 г исходных растворов, мы получим только 70 г 50%-ного раствора, тогда как, по условию, нужно получить 1 л его, весящий 1395 г (пл. 1, 395). Что­ бы узнать, сколько граммов исходных растворов следует

взять для получения этого количества 50%-ного раствора, нужно 1395 разделить на две части в отношении 25 : 45, что можно сделать, составив две пропорции:

для 95%-ного раствора —

из

25 г

получим

70 г

,

1395-25

= 498 г;

из

х г

«

1395 г

= —

 

 

 

для 25%-ного раствора -

из

45 г

получим

70

г

у =

1395-45

о п ч

из

у г

с

1395

г

=

897 г.

у

70

 

 

 

 

 

 

 

 

Если количества исходных растворов нужно выразить в миллилитрах, то найденные весовые количества нужно разделить на плотности этих растворов:

498

897

1,834 = 271,5 мл;

1,178 = 761,5] мл.

Практически подобные вычисления выполняют при­ ближенно.

Задачи на разбавление растворов чистым растворите­ лем можно также решать на основании закона смешения,

применяя правило креста. В этих случаях чистый

раство­

ритель считают за второй раствор с концентрацией 0.

 

П р и м е р

10. Сколько воды нужно прибавить к 100 г

25%-ного раствора аммиака, чтобы получить

5%-ный

раствор?

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

Пользуясь правилом

креста, определяем со­

отношение количеств исходного раствора и воды:

 

 

 

2 5 X s / 5

 

OT25%NH,

5_

 

 

 

 

О-7 Ч 2 0

 

яг„плы

20

 

 

 

Далее, как в примере 8, определяем количество воды,

необходимое для приготовления раствора:

 

 

 

 

5 — 20

х

100-20

г.

 

 

 

100 —Л:

= — - — = 4 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При решении задач, в которых концентрации

раство­

ров выражены в молях или нормалях, исходят также

из

закона смешения, но количества растворов выражают

в

литрах или его долях.

 

 

 

0,5 М и 0,1

М

П р и м е р

11. Сколько

 

миллилитров

растворов следует взять для приготовления 1000 мл 0,2 М раствора?

Решение.

 

 

 

т,0,5

1

Ял к =

1000-

— 250 ж л ;

0,5.

,0,1

0,1

 

 

 

 

 

 

/ ° ' 2 \

 

 

 

 

 

 

 

 

1000-3

= 750

л ы .

 

 

о , к

х о , з

'0,1

 

 

 

П р и м е р

12. Сколько граммов 25%-ното

раствора

КОН нужно

прибавить к 400 мл

воды, чтобы

получить

15%-ный

раствор?

 

 

 

 

 

 

Решение.

По правилу креста

найдем, что

для задан­

ной цели 25%-ный раствор и воду нужно смешать в соот­ ношении

25.

,15

15

3

 

 

—,

или — .

о /

N o

10

2

 

 

Составим и решим пропорцию:

на

2 г воды требуется 3 г 25%-го раствора

400-3

 

600

г .

на

400 г

«

«

х г

«

с

 

 

;

 

 

 

 

 

 

П р и м е р

13. Сколько миллилитров воды следует при­

бавить к 1000 мл

1,120 н. раствора

серной кислоты, чтобы

получить точно 1 н. раствор?

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

Пользуясь правилом

креста, составим

и ре­

шим пропорцию:

 

 

 

 

 

 

 

 

1,120.

Л

 

1 — 0,120

1000-0,120

 

120 мл.

 

о /

N0,120

 

1000—

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тот же результат можно получить простым

рассужде­

нием. В 1 л

раствора содержится

1,120

г-экв

вещества.

Если бы это количество содержалось

в 1120

мл,

то

раствор

оказался

бы точно 1 н. (так как тогда

в 1 л его

содержался бы 1 г-экв),

что и требуется по условию. Сле­

довательно, к 1 л данного раствора, чтобы он стал

точно

1 н., надо прибавить недостающие

120 мл воды.

 

 

 

 

 

П р и м е р

14. Сколько миллилитров

воды

и соляной

кислоты (пл. 1,19) необходимо для приготовления

12

л

2 н. раствора?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

Сначала определим

нормальность

раствора

НС1, предварительно узнав по таблице, что он

содержит

38% НС1, и учтя, что 1 л

его весит

1190 г:

 

 

 

 

 

в

100 г

раствора — 38 г НС1

х =

38-1190 = а

г.

 

 

 

в

1190 г

 

•X

г НС1

 

100

 

 

 

 

Нормальность раствора g^r^ 12,4 н.

Далее по правилу креста определим, в каких объем­ ных соотношениях следует взять воду и 12,4 н. раствор НС1, чтобы получить раствор заданной концентрации:

1 2 2 /2

'неї

2

1

о / N o , 4

vHt0

10,4 5,2

 

 

 

Но взяв 1 л раствора

НС1 и 5,2 л воды,

мы получим

только 6,2 л раствора, тогда как, по условию, нужно при­

готовить

12,0 л 2 н. НС1. Составим и решим пропорции:

из

1 л раствора

НС1 плотностью

1,19

получится

6,2 л

2,0

н. НС1

из

х л

«

НС1

 

«

 

1,19

«

12,0 л

2.0

н. НС1

 

 

из

5,2

л

воды

получится

6,2 л

2,0

н.

 

 

 

 

из

у

л

«

 

«

12,0 л

2,0

н.

 

 

 

 

 

12,0

 

 

 

5,212, 0

 

 

 

 

 

 

х=—-=1,9

л

и

и =

= 1

0 , 1 л .

 

 

 

 

 

6,2

 

 

 

*

6,2

 

 

 

 

 

Пользуясь

правилом

креста

при решении

задач на

смешение растворов, концентрации которых выражены в молях или нормалях і(или при смешении таких растворов с водой), необходимо учитывать, что практически точные результаты могут получаться только в случае незначи­ тельной разницы в плотностях исходных и получающихся растворов. Так, в вычислениях, связанных со смешением ~37 н. H 2 S O 4 (пл. 1,836) с большим количеством воды, ошибка может достигать почти 5%.

За д а ч и

Пр о ц е н т н а я к о н ц е н т р а ц и я

1.Сколько граммов хлорида натрия потребуется для приготовления 400 г 15%-ного раствора?

2.Сколько граммов хлорида аммония потребуется, чтобы приготовить 1,6 кг 10%-ного раствора?

3.Чему равна процентная концентрация раствора, по­ лученного растворением 7,5 г нитрата натрия в 42,5 г воды?

4.В 100 г воды растворено1 15 г хлорида натрия. Чему равна процентная концентрация раствора?

5.

В 100 мл спирта (пл. 0,80 г/см3)

растворено

8,5

г

иода. Чему равна процентная концентрация раствора?

 

6.

Растворимость иода в 95%-ном

спирте

14,8

г

на

100 г спирта. Чему равна процентная

концентрация на­

сыщенного

раствора?

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Сколько граммов воды

потребуется

для растворе­

ния

12 г

хлорида

натрия,

чтобы

получить

5%-ный

раствор?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Сколько миллилитров спирта

(пл. 0,80 г/см3)

потре­

буется для

приготовления

10%-ного

раствора из 5,0

г

иода?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

Сколько граммов поваренной

соли,

имеющей 15%

влажности, требуется для приготовления

1000 г

20%-ного

раствора?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Сколько граммов 60%-ного

раствора едкого кали

и воды потребуется,

чтобы приготовить

500 г

10%-ного

раствора?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.Сколько граммов технического едкого натра, со­ держащего 97,00% NaOH, потребуется для приготовления 1500 г 10%-ного раствора?

12.Сколько граммов технического едкого натра, со­ держащего 75% ЫагО, потребуется для приготовления 600 г 15%-ного раствора?

13.Сколько граммов кристаллогидрата сульфата меди потребуется для приготовления 50 г 8%-ного раствора?

14.В 300 г раствора содержится 10% безводной соды. Сколько десятиводного кристаллогидрата карбоната нат­ рия потребовалось для приготовления раствора?

15.Требуется приготовить 250 г 3,0%-ного раствора буры. Сколько граммов десятиводного тетрабората нат­ рия и воды необходимо для этого?

16.Сколько граммов воды потребуется для приготов­ ления 10%'-ного раствора из 35 г двухводного кристалло­ гидрата хлорида бария?

17.Сколько граммов безводной серной кислоты содер­ жится в 20,00 мл точно 50%)-ного раствора?

18.

Сколько

граммов

НС1, H N O 3

и H 2 S O 4 соответст­

венно

содержится в

1

мл

концентрированных

кислот:

соляной (пл.

1,19),

азотной

(пл.

1,40)

и

серной

(пл. 1,836)?

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

В одном

объеме

воды

при

20° С

растворяется

0,878

объема (приведенного

к нормальным

условиям —

н. у.) двуокиси углерода. Найти процентную концентра­ цию насыщенного при 20° С раствора ее в воде.

20.В одном объеме воды при 20° С растворяется 702 объема аммиака (н. у.). Чему равна процентная концен­ трация насыщенного при 20° С раствора его в воде?

21.В одном объеме воды при 20° С растворяется 2,58 объема сероводорода (н. у.). Чему равна процентная кон­ центрация насыщенного при 20° С раствора его в воде?

22. В 100 г воды при 20° С растворяется 11,3 г двуоки­ си серы. Чему равна процентная концентрация раствора?

23. 10 г хлорида калия растворены в 60 г

воды. Найти

процентную концентрацию раствора.

 

24. В 30 г воды

растворено

3 г иодида

калия. Чему

равна процентная концентрация

раствора?

 

25. 10,0 г ВаС12

• 2 Н 2 0 растворены в 90 г воды. Сколь­

ко процентов ВаС12

содержит раствор?

 

26.5,0 г нитрата натрия растворены в 50 г воды. Най­ ти процентную концентрацию раствора.

27.В 60 г воды растворены 20 мл 40%-ной фосфорной кислоты (пл. 1,254). Чему равна процентная концентра­ ция раствора?

3 л

28.

К 1000 г 80%-ной

уксусной кислоты прибавлено

воды. Найти процентную концентрацию раствора.

М о л я р н а я и н о р м а л ь н а я к о н ц е н т р а ц и и

 

29.

Чему равен эквивалент серной кислоты в реакциях:

а)

полной нейтрализации;

б) неполной нейтрализации;

в) восстановления до двуокиси серы, до свободной серы, до сероводорода?

30. Чему равен эквивалент азотной кислоты в реакци­

ях: а) нейтрализации; б)

восстановления

до

двуокиси

азота, до окиси азота, до аммиака?

 

 

31. Найти

эквивалент

сероводорода

в

реакциях:

а) нейтрализации; б) окисления до свободной

серы, до

двуокиси серы, до серной кислоты.

 

 

32. Найти

эквивалент

двуокиси серы

в

реакциях:

а) с двумя молекулами едкой щелочи; б) окисления до

серной кислоты; в) восстановления

до свободной серы.

33. Чему равен грамм-эквивалент

перманганата ка­

лия в реакциях: а) обмена;

б) восстановления до манга-

ната, до двуокиси марганца,

до иона М п 2 + ?

34.Чему равен эквивалент хромата калия в реакци­ ях: а) обмена; б) восстановления до Сг3 +?

35.Чему равен грамм-эквивалент железо-аммоний-

ных квасцов NH 4 Fe(S0 4 ) 2 - 12Н 2 0 в реакциях: а) на ион аммония; б) на ион железа; в) на сульфат-ион?

36.Чему равен грамм-эквивалент хлорного железа в реакциях: а) обмена; б) восстановления до Fe2+?

37.Чему равен грамм-эквивалент бихромата калия в реакциях: а) обмена; б) восстановления до Сг3 +?

38.Чему равен грамм-эквивалент кристаллогидрата

сульфата

закисного

железа FeS0 4 - 7H 2 0

в реакциях:

а) обмена; б) окисления до Fe^?

 

 

 

 

39. Чему

равен

эквивалент

соли

Мора

(NH 4 ) 2 Fe(S0 4 ) 2 - 6H 2 0

в

реакциях:

а)

на

ион

NH4 +;

б) на ион Fe2 +; в) окисления железа до F2+?

 

 

40. На

сколько надо

разделить

молекулярный вес

каждого из следующих веществ, чтобы вычислить экви­

валент в реакциях

взаимодействия

с серной

кислотой:

Na2 0,

Fe2 03 ,

В а ( О Н ) 2 , С а з ( Р 0 4 ) 2 з

имея

в виду

получе­

ние во всех случаях нормальных солей?

 

 

 

41.

Чему равен эквивалент кристаллогридрата щаве­

левой

кислоты Н 2 С 2 0 4 - 2 Н 2 0 в реакциях:

а)

обмена;

б) окисления перманганатом калия до С 0 2 ?

 

олова

42.

Чему

равен

грамм-эквивалент

хлорида

(II)в реакциях: а) обмена; б) окисления?

43.В 250,0 мл раствора серной кислоты содержится 1,226 г моногидрата. Определить молярную и нормаль­ ную (для полной нейтрализации) концентрации рас­ твора.

44.В 600,0 мл раствора содержится 11,76 г ортофосфорной кислоты. Определить: а) молярность; б) нор­

мальность для полной и неполной (диссоциация по I и

IIступеням) нейтрализации раствора.

45.В 1 мл раствора содержится 20 мг CuS04 . Найти молярность и нормальность раствора (для обменных ре­ акций).

46.Навеска безводного карбоната натрия 10,600 г растворена в мерной колбе на 500 мл; вода налита до метки. Чему равны молярность и нормальность (для полной и неполной нейтрализации) раствора?

47.Чему равны молярная и нормальная концентра­

ции

кислот

(имеющих

одинаковую плотность

1,14):

а) серной; б) соляной; в) азотной?

 

 

 

48.

Определить

нормальную (для полной нейтрали­

зации)

концентрацию

следующих

кислот:

а)

серной

(пл.

 

1,836);

б)

азотной (пл.

1,400)

в)

соляной

(пл.

1,189).

 

 

 

 

 

 

49.Определить нормальность (для реакции нейтра­ лизации) раствора, имеющего плотность 0,910 и содер­ жащего 24 вес.% N H 3 .

50.Определить молярную и нормальную (для пол­ ной и неполной нейтрализации но I ступени) концентра­

ции раствора, содержащего 18% Н 3 Р 0 4

(пл. 1,100).

51. Сколько граммов серной кислоты

содержится в

1 мл 0,1000 н. раствора?

 

П р и м е ч а н и е . В дальнейшем, если при обозначении нормаль­

ности отсутствует ссылка на конкретный тип реакции, то следует

считать, что имеется

в виду реакция обмена, или полная

нейтрализа­

ция, или та реакция,

которая для данного вещества является специ­

фичной

(например,

для К М п 0 4 — реакция окисления

какого-либо

вещества в кислой среде с восстановлением Мп 7 + до М п 2

+ ) .

52.

Сколько граммов хлористого водорода содержит­

ся в 200 мл 0,005 н. соляной кислоты?

 

53.

Сколько

граммов

кристаллогидрата

сульфата

меди выкристаллизуется

из 5 мл 0,200 н. раствора?

54.Сколько граммов кристаллогидрата карбоната натрия выкристаллизуется из одной капли 0,100 н. раство­ ра (объем капли 0,05 мл)?

55.Сколько миллиграммов ионов Na+ содержится в 10,00 мл 0,2000 н. раствора NaCl?

56. Сколько миллиграммов ионов С1~ содержится в

1,00 мл 0,500 н. раствора соляной кислоты?

57.Найти процентную концентрацию 15 н. раствора аммиака (пл. 0,898).

58.Какова процентная концентрация 6 н. раствора соляной кислоты (пл. 1,098)?

59.Определить процентную концентрацию 6 н. рас­ творов следующих кислот: а) серной (пл. 1,18); б) азот­ ной (пл. 1,19); в) уксусной (пл. 1,043).

60.Определить процентную концентрацию и моляр-

ность 1,9 н. раствора фосфорной кислоты (пл. 1,031).

61.Сколько граммов х. ч. едкого натра потребуется для приготовления 500 мл 0,10 н. раствора?

62.Сколько граммов х. ч. безводной соды потребует­ ся для приготовления 500 мл 0,100 н. раствора?

63.Сколько граммов х. ч. буры потребуется для при­ готовления 250 мл 0,050 н. раствора?

64.Сколько граммов ледяной уксусной кислоты по­ требуется для приготовления 2 л 2 н. раствора?

65.Сколько литров хлористого водорода (н. у.) надо растворить, чтобы получить 10,00 л 0,100 н. раствора?

66.Сколько миллилитров двуокиси углерода (н. у.) надо растворить, чтобы получить 500 мл 0,0500 н. рас­ твора угольной кислоты?

67.Определить молярную и нормальную концентра­ ции насыщенного при 20° С раствора сероводорода в во­ де, взяв необходимые данные из справочных таблиц и считая плотность раствора ~ 1 .

68.Определить молярную и нормальную концентра­

ции

сернистой кислоты, полученной насыщением воды

при

20° С двуокисью серы, взяв необходимые данные из

справочных таблиц и считая плотность раствора ~ 1 .

69.Сколько граммов 36%-ной соляной кислоты по­ требуется для приготовления 5 л 0,2 н. раствора?

70.Сколько граммов серной кислоты (пл. 1,611) по­ требуется для приготовления 8,00 л 0,300 н. раствора?

71.Сколько граммов азотной кислоты (пл. 1,40) по­ требуется для приготовления 3000 мл 2,000 н. раствора?

72.Сколько граммов 80%-ного раствора уксусной

кислоты потребуется для приготовления 1500 мл 0,0500 н. раствора?

73.Сколько миллилитров азотной кислоты (пл. 1,31) потребуется для приготовления 3 л 0,5 н. раствора?

74.Сколько миллилитров соляной кислоты (пл. 1,198) потребуется для приготовления 5 л 0,3 н. раствора?

75.Сколько миллилитров 96%-ного раствора серной кислоты потребуется для приготовления 6 л 2 н. рас­ твора?

76.Сколько миллилитров 24%-ного раствора аммиа­

ка потребуется для приготовления 2 л 0,5 н. рас­ твора?

77.Сколько миллилитров 2 н. раствора азотной кис­ лоты можно приготовить из 10 мл концентрированной кислоты (пл. 1,430)?

78.Сколько миллилитров 0,1 н. раствора фосфорной кислоты можно приготовить из 1 мл ее раствора, имею­ щего плотность 1,140?

79.Сколько литров 2 н. раствора гидроокиси аммо­ ния можно приготовить из 1 л 24%-ного раствора аммиака?

80.Сколько литров 2 н. раствора можно приготовить из 100 мл 96%-ного раствора серной кислоты?

81.Сколько миллилитров 0,1 н. раствора серной ки­ слоты можно приготовить из 1 мл олеума, содержащего 85,30% общего S0 3 и имеющего плотность 1,897?

82. Сколько миллилитров 0,5 н. раствора серной кислоты можно приготовить из 10,00 мл олеума, содер­ жащего 30% свободного S0 3 и имеющего плотность 1,931?

83. Сколько

граммов

алюмокалиевых

квасцов

КА1 (SC>4)2- 12НгО

потребуется

для приготовления 3 Л

0,5 н. раствора, если он применяется для открытия в нем ионов: а) К+; б) A l 8 * ; в) S04 2 -?

84.Сколько граммов соли Мора потребуется для приготовления 2 л 0,5 н. раствора, если он применяется для открытия ионов: a) NH44-; б) Fe2+; в) S04 2 ~?

85.Сколько граммов КМпСч потребуется для приго­ товления 5 л 0,1 н. раствора, если он предназначается

для реакций: а) обмена;

б)

восстановления

до

М п 0 2 ;

в) восстановления до Мп2 +?

 

 

 

86. Сколько граммов

бихромата калия потребуется

для приготовления 2,5 л 0,2 н. раствора, если

он

пред­

назначается для реакций: а)

взаимодействия

с AgNOs;

б) восстановления до Сг3 +?

 

 

 

87. В 1 л раствора содержится 24,11 г железо-аммо­ нийных квасцов. Чему равна его нормальность, если он предназначается для: а) открытия в нем ионов NH4 +, Fe3-1" и SC>42_; б) восстановления до Fe2+?

88.В 200 мл раствора содержится 25,21 г азотной кислоты. Чему равна его нормальность, если он пред­ назначается для реакций: а) обмена; б) восстановления до NO; в) восстановления до NH3 ?

89.Определить молярную растворимость сульфата кальция, если растворимость его 0,200.

П р и м е ч а н и е . Во всех задачах растворимость веществ дана

вграммах на 100 г растворителя (воды) при 20° С.

90.Определить молярную растворимость сульфата бария, если растворимость его 2,3- Ю - 4 .

91.Определить молярную концентрацию насыщен­ ного раствора хлорида серебра, если растворимость его 1,5-Ю-4 .

92.Определить молярную концентрацию насыщенно­ го раствора гидроокиси магния, если растворимость ее 0,9- Ю-3 .

93.Определить молярные концентрации насыщенных водных растворов хлорида свинца, карбоната бария, сульфата стронция, бромида серебра, воспользовавшись справочными таблицами.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ