Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии 


VIII. Какую массу бихромата калия надо взять для приготовления 2 л 0,02 н. раствора, если он предназначен для изучения окислительных свойств этого вещества в кислой среде.




ЗАДАЧИ

В аналитической химии часто, прежде чем проводить тот или иной анализ, необходимо приготовить растворы веществ с определенной концентрацией, поэтому рассмотрим чисто практические задачи, а именно как приготовить раствор той или иной концентрации.

 

I. Какую массу фосфата калия и воды надо взять для приготовления раствора с ω(К3РО4)=8% (0,08) массой 250 г?

Решение.

1. ω(К3РО4)=m(К3РО4)/mp-pa. Следовательно:

m(К3РО4) = mр-ра·ω(К3РО4) = 250·0,08 = 20 г.

2. m(H2O) = mp-pa – m(К3РО4) = 250 – 20 = 230 г.

В лабораторной практике приходится готовить разбавленный раствор с массовой долей растворенного вещества ω(В) и массой mр-ра из концентрированного раствора того же вещества разбавлением последнего водой. Масса растворенного вещества остается постоянной при разбавлении концентрированного раствора водой.

II. Какой объем раствора серной кислоты ρ = 1,8 г/мл с ω(Н2SO4) = 88% надо взять для приготовления раствора кислоты объемом 300 мл и ρ =1,3 г/мл с ω(Н2SO4) = 40%.

Решение.

1. Масса раствора кислоты, который надо приготовить, составляет:

mp-pa =V·ρ; m =300·1,3 = 390 г.

2. Определяем массу растворенного вещества:

m(H2SO4) = mр-ра ω(H2SO4); m(H2SO4) = 390·0,4 = 156 г.

3. Такая же масса Н2SO4 должна содержаться и в растворе с ω(Н2SO4)к =0,88 (88%) массой mк. Поэтому

mк =m(H2SO4)/ ω(Н2SO4)к = 156/0,88 = 177,3 г.

4. Рассчитываем объем раствора кислоты:

V =mк/ρ; V = 177,3/1,8 = 98,5 мл.

 

Эту задачу можно решить по формуле, которая выводится из положения, что mк-ты – const

или тогда .

 

При решении задач на смешение растворов с известной массовой долей вещества ω1(В) и ω2(В) можно использовать формулу:

 

III. В лаборатории имеются растворы с массовой долей хлорида натрия 10 и 20%. Какую массу каждого раствора надо взять для получения раствора с массовой долей соли 12% массой 300 г?

Решение 1.

1. Введем обозначения: ω1(NaCl) = 0,1 (10%); ω2(NaCl) = 0,2 (20%); ω(NaCl) = 0,12 (12%).

2. Из определения массовой доли следует:

ω1(NaCl) = m1(NaCl)/mp-pa 1; 0,1 = m1(NaCl)/mp-pa 1;

m1(NaCl) =0,1mp-pa 1.

Аналогично получаем:

ω2(NaCl) = m2(NaCl)/mp-pa 2.

m2(NaCl) = 0,2mp-pa 2

3. Масса NaCl в растворе, который надо приготовить, составляет:

m(NaCl) = m1(NaCl) + m2(NaCl) или m(NaCl) = 0,1mp-pa 1 + 0,2mp-pa 2

4. Для раствора с ω(NaCl) = 0,12 запишем:

ω(NaCl) = m(NaCl)/mр-ра; 0,12 = 0,1mp-pa 1 + 0,2mp-pa 2/300

0,1mp-pa 1 + 0,2mp-pa 2 = 36

5. Умножив обе части равенства на 10, получим:

mp-pa 1 + 2mp-pa 2 = 360 (а)

(можно не умножать, тогда уравнением (а) будет 0,1mp-pa 1 + 0,2mp-pa 2 = 36).

6. Находим массу раствора, который надо приготовить:

m =mp-pa 1 + mp-pa 2

или

mp-pa 1 + mp-pa 2 = 300 (б)

7. Решая систему уравнений (а) и (б), получаем: mp-pa 1 = 240 г, mp-pa 2 = 60 г.

Решение II. Задачу такого типа можно решить, используя правило смешения или так называемое правило креста.

0,2 0,02

0,12

0,1 0,08

1. Числа 0,02 и 0,08 показывают, в каком массовом отношении надо взять растворы с ω2(NaCl) = 0,2 (20%) и ω1(NaCl) = 0,1 (10%) соответственно.

2. Таким образом, масса раствора с ω2(NaCl) = 0,2 составляет:

mp-pa 2 = m·0,02/(0,08 + 0,02); mp-pa 2 = 300·0,02/(0,08 + 0,02) = 60 г.

3. Определяем массу раствора с ω1(NaCl) =0,1:

mp-pa 1 = m·0,08/(0,08 + 0,02); mp-pa 1 = 300·0,08/(0,08 + 0,02) = 240 г.

Массовые части 0,02 и 0,08 в сумме дают 0,1 это равно 300 г. Следовательно, на одну массовую часть приходится 300/0,1 = 3000.

Масса раствора с ω2(NaCl) =0,02·3000 = 60 г.

Масса раствора с ω1(NaCl) = 0,08·3000 = 240 г.

IV. Определите массу раствора с массовой долей CuSO4 10% и массу воды, которые потребуются для приготовления раствора массой 500 г с массовой долей CuSO4 2%.

Решение I. В схеме при использовании правила смешения воду можно представить как раствор с массовой долей растворенного вещества, равной 0.

0,1 0,02

0,02

0 0,08

1. Вычисляем массу раствора с ω1(CuSO4) = 0,1:

mp-pa 1 = m·0,02/(0,02 + 0,08); mp-pa 1 = 500·0,02/(0,02 + 0,08) = 100 г.

2. Масса воды составляет:

m(H2O) = m·0,08/(0,02 + 0,08); m(H2O) = 500·0,08/(0,02 + 0,08) = 400 г.

Решение II. Можно решить по формуле:

.

Масса концентрированного раствора: mк = 500·2/10 = 100 г.

m(H2O) = 500 – 100 = 400 г.

 

V. Определите массу кристаллогидрата Na2B4O7·10H2O и объем воды, необходимые для приготовления 300 мл раствора с массовой долей Na2B4O7 равной 2,5% и ρ = 1,02 г/мл. [М(Na2B4O7·10H2O) = 381,03 г/моль, М(Na2B4O7) = 201,13 г/моль].

Решение.

1. Находим массу раствора, который необходимо приготовить:

mp-pa = ρ·V = 1,02·300·= 306 г.

2. Рассчитываем массу Na2B4O7:

ω = m(В)/mр-ра, тогда m(В) = ω·ρ·V = 0,025·306 = 7,65 г.

3. Рассчитываем массу кристаллогидрата, исходя из того, что n(Na2B4O7·10H2O) = n(Na2B4O7)

в 381,03 Na2B4O7·10H2O г содержится 201,13 г Na2B4O7

х 7,65 г

х = 7,65·381,03/201,13 = 14,49 г.

4. Определяем массу воды, необходимую для приготовления раствора:

m(Н2О) = mp-pa – mкр, m(Н2О) = 306 – 14,49 = 291,51 г или 291,51 мл.

 

Р.S. Формулы для расчета:

, или , или . .

VI. Какую массу NaNO3, необходимо взять для приготовления 300 мл 0,2 М раствора.

Решение.

1. Исходя из определения молярной концентрации раствора, находим массу нитрата натрия:

.

m(NaNO3) = 0,2·85·0,3 = 5,1 г.

VII. Сколько граммов карбоната натрия необходимо взять для приготовления 500 мл 0,25 н. установочного раствора для установки титра раствора хлороводородной кислоты. Уравнение химической реакции: Na2CO3 + 2НСl = 2NaCl + H2O + CO2.

Решение:

1. Исходя из уравнения реакции, определяем z(Na2CO3). На одну ФЕ Na2CO3 затрачивается 2Н+, следовательно, z(Na2CO3) = 2, fэк = ½.

2. Исходя из определения молярной концентрации эквивалентов раствора, находим массу карбоната натрия:

m(Na2CO3) = Cэк(Na2CO3)·Mэк(Na2CO3)·V.

Mэк(Na2CO3)·= fэк M(Na2CO3) = ½·106 = 53 г/моль

m(Na2CO3) = 0,25·53·0,5 = 6,63 г.

ЗАДАЧИ

В аналитической химии часто, прежде чем проводить тот или иной анализ, необходимо приготовить растворы веществ с определенной концентрацией, поэтому рассмотрим чисто практические задачи, а именно как приготовить раствор той или иной концентрации.

 

I. Какую массу фосфата калия и воды надо взять для приготовления раствора с ω(К3РО4)=8% (0,08) массой 250 г?

Решение.

1. ω(К3РО4)=m(К3РО4)/mp-pa. Следовательно:

m(К3РО4) = mр-ра·ω(К3РО4) = 250·0,08 = 20 г.

2. m(H2O) = mp-pa – m(К3РО4) = 250 – 20 = 230 г.

В лабораторной практике приходится готовить разбавленный раствор с массовой долей растворенного вещества ω(В) и массой mр-ра из концентрированного раствора того же вещества разбавлением последнего водой. Масса растворенного вещества остается постоянной при разбавлении концентрированного раствора водой.

II. Какой объем раствора серной кислоты ρ = 1,8 г/мл с ω(Н2SO4) = 88% надо взять для приготовления раствора кислоты объемом 300 мл и ρ =1,3 г/мл с ω(Н2SO4) = 40%.

Решение.

1. Масса раствора кислоты, который надо приготовить, составляет:

mp-pa =V·ρ; m =300·1,3 = 390 г.

2. Определяем массу растворенного вещества:

m(H2SO4) = mр-ра ω(H2SO4); m(H2SO4) = 390·0,4 = 156 г.

3. Такая же масса Н2SO4 должна содержаться и в растворе с ω(Н2SO4)к =0,88 (88%) массой mк. Поэтому

mк =m(H2SO4)/ ω(Н2SO4)к = 156/0,88 = 177,3 г.

4. Рассчитываем объем раствора кислоты:

V =mк/ρ; V = 177,3/1,8 = 98,5 мл.

 

Эту задачу можно решить по формуле, которая выводится из положения, что mк-ты – const

или тогда .

 

При решении задач на смешение растворов с известной массовой долей вещества ω1(В) и ω2(В) можно использовать формулу:

 

III. В лаборатории имеются растворы с массовой долей хлорида натрия 10 и 20%. Какую массу каждого раствора надо взять для получения раствора с массовой долей соли 12% массой 300 г?

Решение 1.

1. Введем обозначения: ω1(NaCl) = 0,1 (10%); ω2(NaCl) = 0,2 (20%); ω(NaCl) = 0,12 (12%).

2. Из определения массовой доли следует:

ω1(NaCl) = m1(NaCl)/mp-pa 1; 0,1 = m1(NaCl)/mp-pa 1;

m1(NaCl) =0,1mp-pa 1.

Аналогично получаем:

ω2(NaCl) = m2(NaCl)/mp-pa 2.

m2(NaCl) = 0,2mp-pa 2

3. Масса NaCl в растворе, который надо приготовить, составляет:

m(NaCl) = m1(NaCl) + m2(NaCl) или m(NaCl) = 0,1mp-pa 1 + 0,2mp-pa 2

4. Для раствора с ω(NaCl) = 0,12 запишем:

ω(NaCl) = m(NaCl)/mр-ра; 0,12 = 0,1mp-pa 1 + 0,2mp-pa 2/300

0,1mp-pa 1 + 0,2mp-pa 2 = 36

5. Умножив обе части равенства на 10, получим:

mp-pa 1 + 2mp-pa 2 = 360 (а)

(можно не умножать, тогда уравнением (а) будет 0,1mp-pa 1 + 0,2mp-pa 2 = 36).

6. Находим массу раствора, который надо приготовить:

m =mp-pa 1 + mp-pa 2

или

mp-pa 1 + mp-pa 2 = 300 (б)

7. Решая систему уравнений (а) и (б), получаем: mp-pa 1 = 240 г, mp-pa 2 = 60 г.

Решение II. Задачу такого типа можно решить, используя правило смешения или так называемое правило креста.

0,2 0,02

0,12

0,1 0,08

1. Числа 0,02 и 0,08 показывают, в каком массовом отношении надо взять растворы с ω2(NaCl) = 0,2 (20%) и ω1(NaCl) = 0,1 (10%) соответственно.

2. Таким образом, масса раствора с ω2(NaCl) = 0,2 составляет:

mp-pa 2 = m·0,02/(0,08 + 0,02); mp-pa 2 = 300·0,02/(0,08 + 0,02) = 60 г.

3. Определяем массу раствора с ω1(NaCl) =0,1:

mp-pa 1 = m·0,08/(0,08 + 0,02); mp-pa 1 = 300·0,08/(0,08 + 0,02) = 240 г.

Массовые части 0,02 и 0,08 в сумме дают 0,1 это равно 300 г. Следовательно, на одну массовую часть приходится 300/0,1 = 3000.

Масса раствора с ω2(NaCl) =0,02·3000 = 60 г.

Масса раствора с ω1(NaCl) = 0,08·3000 = 240 г.

IV. Определите массу раствора с массовой долей CuSO4 10% и массу воды, которые потребуются для приготовления раствора массой 500 г с массовой долей CuSO4 2%.

Решение I. В схеме при использовании правила смешения воду можно представить как раствор с массовой долей растворенного вещества, равной 0.

0,1 0,02

0,02

0 0,08

1. Вычисляем массу раствора с ω1(CuSO4) = 0,1:

mp-pa 1 = m·0,02/(0,02 + 0,08); mp-pa 1 = 500·0,02/(0,02 + 0,08) = 100 г.

2. Масса воды составляет:

m(H2O) = m·0,08/(0,02 + 0,08); m(H2O) = 500·0,08/(0,02 + 0,08) = 400 г.

Решение II. Можно решить по формуле:

.

Масса концентрированного раствора: mк = 500·2/10 = 100 г.

m(H2O) = 500 – 100 = 400 г.

 

V. Определите массу кристаллогидрата Na2B4O7·10H2O и объем воды, необходимые для приготовления 300 мл раствора с массовой долей Na2B4O7 равной 2,5% и ρ = 1,02 г/мл. [М(Na2B4O7·10H2O) = 381,03 г/моль, М(Na2B4O7) = 201,13 г/моль].

Решение.

1. Находим массу раствора, который необходимо приготовить:

mp-pa = ρ·V = 1,02·300·= 306 г.

2. Рассчитываем массу Na2B4O7:

ω = m(В)/mр-ра, тогда m(В) = ω·ρ·V = 0,025·306 = 7,65 г.

3. Рассчитываем массу кристаллогидрата, исходя из того, что n(Na2B4O7·10H2O) = n(Na2B4O7)

в 381,03 Na2B4O7·10H2O г содержится 201,13 г Na2B4O7

х 7,65 г

х = 7,65·381,03/201,13 = 14,49 г.

4. Определяем массу воды, необходимую для приготовления раствора:

m(Н2О) = mp-pa – mкр, m(Н2О) = 306 – 14,49 = 291,51 г или 291,51 мл.

 

Р.S. Формулы для расчета:

, или , или . .

VI. Какую массу NaNO3, необходимо взять для приготовления 300 мл 0,2 М раствора.

Решение.

1. Исходя из определения молярной концентрации раствора, находим массу нитрата натрия:

.

m(NaNO3) = 0,2·85·0,3 = 5,1 г.

VII. Сколько граммов карбоната натрия необходимо взять для приготовления 500 мл 0,25 н. установочного раствора для установки титра раствора хлороводородной кислоты. Уравнение химической реакции: Na2CO3 + 2НСl = 2NaCl + H2O + CO2.

Решение:

1. Исходя из уравнения реакции, определяем z(Na2CO3). На одну ФЕ Na2CO3 затрачивается 2Н+, следовательно, z(Na2CO3) = 2, fэк = ½.

2. Исходя из определения молярной концентрации эквивалентов раствора, находим массу карбоната натрия:

m(Na2CO3) = Cэк(Na2CO3)·Mэк(Na2CO3)·V.

Mэк(Na2CO3)·= fэк M(Na2CO3) = ½·106 = 53 г/моль

m(Na2CO3) = 0,25·53·0,5 = 6,63 г.

VIII. Какую массу бихромата калия надо взять для приготовления 2 л 0,02 н. раствора, если он предназначен для изучения окислительных свойств этого вещества в кислой среде.

Решение.

1. В кислой среде K2Cr2O7 восстанавливается до Сr3+ т.е. принимает 6е:

Cr2O72‾ + 6е + 14Н+ = 2Сr3+ + 7H2O.

Следовательно, z(K2Cr2O7) = 6, а fэк(K2Cr2O7) = 1/6. Тогда Мэк(K2Cr2O7) = 1/6·294,2 = 49,03 г/моль. [Возможна такая запись М(1/6 K2Cr2O7)].

2. Исходя из выражения для молярной концентрации эквивалентов, находим массу K2Cr2O7

Сэк(K2Cr2O7) = m(K2Cr2O7)/Mэк(K2Cr2O7)·V,

m(K2Cr2O7) = 0,02·49,03·2 = 1,96 г.





Рекомендуемые страницы:


Читайте также:

  1. I. Если глагол в главном предложении имеет форму настоящего или будущего времени, то в придаточном предложении может употребляться любое время, которое требуется по смыслу.
  2. I. Общие свойства головного мозга
  3. I. СОЦИОЛОГИЯ, ЕЁ ПРЕДМЕТ И МЕТОДОЛОГИЯ ИЗУЧЕНИЯ ОБЩЕСТВА
  4. I.4. СЕМЬЯ И ШКОЛА : ОТСУТСТВИЕ УСЛОВИЙ ДЛЯ ВОСПИТАНИЯ
  5. II. Ассистивные устройства, созданные для лиц с нарушениями зрения
  6. II. Порядок представления статистической информации, необходимой для проведения государственных статистических наблюдений
  7. III. Защита статистической информации, необходимой для проведения государственных статистических наблюдений
  8. III. Перечень вопросов для проведения проверки знаний кандидатов на получение свидетельства коммерческого пилота с внесением квалификационной отметки о виде воздушного судна - самолет
  9. Qt-1 - сглаженный объем продаж для периода t-1.
  10. V Методика выполнения описана для позиции Учителя, так как Ученик находится в позиции наблюдателя и выполняет команды Учителя.
  11. V. Порядок разработки и утверждения инструкций по охране труда для работников
  12. VII. Перечень вопросов для проведения проверки знаний кандидатов на получение свидетельства линейного пилота с внесением квалификационной отметки о виде воздушного судна - вертолет


Последнее изменение этой страницы: 2017-03-03; Просмотров: 1573; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2020 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.024 с.) Главная | Обратная связь