5.Сколько необходимо мл 90 % раствора серной кислоты (ρ=1,81г/см3), чтобы приготовить 500 мл 0,1 моляльного раствора?
6.Сколько граммов шестиводного хлорида кальция нужно взять
для приготовления 200 г 5 % раствора в расчете на безводную соль? Чему равна моляльная концентрация такого раствора (ρ=1 г/см3)?
7.Какой объем 0,1 моляльного раствора сульфата натрия потребуется для осаждения катионов бария из раствора, полученного растворением 1,0 г моногидрата хлорида бария?
8.Рассчитать массу десятиводного карбоната натрия, необходимого для приготовления 500 мл 0,5 моляльного раствора.
9.Какой объем 50 % раствора серной кислоты (ρ = 1,399 г/см3) необходим для приготовления 250 мл раствора с моляльной концентрацией кислоты 0,05?
10.Рассчитать эквивалентную концентрацию раствора гидроксида калия, приготовленного растворением 11,2 г препарата в 200 мл воды. Плотность полученного раствора равна 1,04 г/мл.
11.Вычислить массу кристаллического йода, необходимую для приготовления750,0млрастворасмоляльнойконцентрациеййода0,05.
12.Чему равна моляльная концентрация раствора, содержащего 1,4 г гидроксида натрия в 196 мл воды?
13.Какой объем раствора серной кислоты с массовой долей 9,3 % (ρ=1,05 г/мл) потребуется для приготовления 40 мл 0,35 моляльного раствора данной кислоты?
14.Какой объем раствора карбоната натрия с массовой долей 15 % (ρ = 1,16 г/мл) потребуется для приготовления 120 мл 0,45 моляльного раствора соли?
15.Какой объем раствора соляной кислоты (ρ=1,19 г/мл) необходим для приготовления 1 л 0,10 моляльного раствора?
16.Для приготовления 500 мл раствора было взято 20,0 мл соляной кислоты (ρ =1,19 г/мл). Вычислить моляльную концентрацию полученного раствора.
17.Определить моляльную концентрацию раствора гидроксида калия, если на титрование 15,0 мл раствора его израсходовали 18,7 мл раствора соляной кислоты с титром 0,002864.
18.Навеску фосфорной кислоты массой 0,1182 г растворили в 200 г воды. На титрование полученного раствора израсходовали 22,18 мл 0,1М раствора гидроксида натрия. Определить моляльную концентрацию кислоты в растворе.
11
19.Навеску щавелевой кислоты дигидрата массой 0,6303 г растворили в воде и получили 200,0 мл раствора с плотностью 1,18 г/мл. Рассчитать моляльную концентрацию раствора щавелевой кислоты.
20.Рассчитать моляльную концентрацию 12 %-ного раствора серной кислоты (ρ=1,085).
2.3. Нормальная концентрация
Пример 1. Из навески дигидрата щавелевой кислоты массой 1,008 г приготовили 250 мл раствора. На титрование 10 мл полученного раствора затратили 8,50 мл раствора гидроксида натрия. Вычислить нормальность раствора щелочи.
Решение. Находим молярную массу кристаллогидрата: М(Н2С2О4×2Н2О) = 126 г/моль. В 126 г кристаллогидрата содержится 90 г кислоты, а 1,008 г – х → 0,72 г. Такая масса щавелевой кислоты содержится в 250 мл раствора, а в аликвоте в 10 мл будет у, т.е. 0,0288 г. Так какщавелеваякислотаявляетсядвухосновной,агидроксиднатрияотносится к однокислотным основаниям, мы имеем: υ(NaOH) = 2υ(H2C2O4) = 2×0,0288:90 = 0,00064 моль; m(NaOH) = 0,00064×40 = 0,0256 г. В 8,50 мл раствора щелочи содержится 0,0256 г гидроксида натрия, а в 1000 мл такого раствора – 3 г. Нормальная концентрация гидроксида натрия равна 3:40=0,075 моль-экв./л. Ответ. 0,075 моль-экв./л.
Пример 2. Рассчитать эквивалентную концентрацию раствора перманганата калия, приготовленного растворением 18 г этого вещества, предназначенного для титрования в кислой среде, в 250 мл воды.
Решение. В кислой среде ион марганца восстанавливается из семи – до двухзарядного, т.е. в реакции окисления-восстановления участвуют 5 электронов. Это означает, что эквивалент будет равняться 158:5=31,6моль.-эквивалент.В250млрастворасодержится18гпермангана- такалия,в1000мл,соответственно72г.Эквивалентная,т.е.нормальнаякон- центрацияравна72:31,6=2,28моль-экв./л.Ответ.2,28моль-экв./л.
Пример 3. Рассчитать нормальную концентрацию 12 %-ного раствора серной кислоты (ρ=1,085 г/мл).
Решение. Эквивалентная масса серной кислоты равна 49. Масса раствора равна m = V×ρ; m = 1000×1,085 = 1085 г. Рассчитаем, сколько граммов серной кислотысодержится в1085 граствора:12 г (Н2SО4) содержится в 100 г раствора, а х г Н2SО4 содержится в 1085 г раствора. x = 130,2 г. Эквивалентная (нормальная) концентрация равна 130,2:49=2,66 моль-экв./л.
Ответ. 2,66 моль-экв./л.
12
Пример 4. Чему равна нормальная концентрация 0,15 M раствора фосфорной кислоты?
Решение. Фосфорная кислота является трехосновной, поэтому эквивалентная масса равняется молярной массе, деленной на три: 98:3=32,67 моль-экв. В 1000 мл раствора содержится (М×υ) г фосфорной кислоты, т.е. 98×0,15 = 14,7 г. Эквивалентная (нормальная) концентрация фосфорной кислоты равна 14,7:32,67=0,45 моль-экв./л. От-
вет. 0,45 моль-экв./л.
Задачи для самостоятельного решения
1.Навеску щавелевой кислоты дигидрата массой 0,6303 г растворили в воде и получили 200,0 мл раствора. Рассчитать молярную концентрациюэквивалента(нормальность) растворащавелевойкислоты.
2.Какой объем раствора перманганата калия с молярной концентрацией 0,25 моль/л необходимо взять для приготовления 80 мл раствора с нормальной концентрацией соли 0,05 моль/л.
3.Чему равна молярная концентрация эквивалентов (нормальность) 0,05 %-ного раствора серной кислоты (ρ=1,032 г/мл)?
4.Чему равна молярная концентрация эквивалентов (нормальность) раствора, содержащего 2 г хлорида натрия в 100 мл воды?
5.Чему равна молярная концентрация эквивалентов, молярная и процентная концентрации раствора, содержащего 6 г хлорида кальция
в100 мл воды (ρ = 1 г/мл)?
6.Вычислить молярную концентрацию эквивалентов, молярную концентрацию раствора серной кислоты, в 20 см3 которого содержится 1,74 г растворенного вещества.
7.Вычислить молярную концентрацию эквивалентов 10 %-ного раствора азотной кислоты (ρ = 1,056 г/мл).
8.Рассчитать молярную концентрацию и молярную концентрацию эквивалентов13,7%-ногорастворакарбонатанатрия(ρ=1,145г/мл).
9.Сколько граммов серной кислоты содержится в 10 мл ее 0,05 н. раствора?
10.Чему равна молярная концентрация эквивалентов и молярная концентрация40%-ногорастворахлоридакальция(плотность1,396г/мл)?
11.Сколько граммов поваренной соли содержится в 15 мл раствора, имеющего молярную концентрацию эквивалентов, равную 0,1?
12.Рассчитать процентную и молярную концентрации, молярную концентрацию эквивалентов едкого натра в растворе, содержащем 0,02 г щелочи в 98 мл воды (ρ = 1,06 г/мл).
13
13.Сколько граммов серной кислоты содержится в 5 л раствора, если на титрование 25,0 мл этого раствора израсходовано 22,5 мл 0,095 н. раствора гидроксида калия.
14.Рассчитать молярную концентрацию и молярную концентрацию эквивалентов 8 %-ного раствора азотной кислоты.
15.Сколькограммоваммиакасодержитсяв250мл0,02н.раствора?
16.Какова процентная концентрация 6,0 н. раствора соляной кислоты, если его плотность 1,108 г/см3?
17.Сколько миллилитров 8,0 н. серной кислоты требуется для приготовления 1 л 5,0 н. раствора?
18.Какова процентная концентрация 2,0 н. раствора едкого натра, если плотность его 1,073 г/см3?
19.Рассчитать количество миллилитров 70 %-ной уксусной кислоты, необходимое для приготовления 0,02 н. раствора?
20.Какое количество 0,1 н. раствора можно приготовить из 250 мл 40 %-ной хлорной кислоты, плотность которой 1,30 г/см3?
2.4. Титр раствора
Пример 1. Рассчитать титр 0,08 н. раствора соляной кислоты. Решение.Эквивалентнаямассасоляной кислотыравна ее молекуляр-
ной массе, поэтому в 1000 мл раствора содержится 36,5×0,08=2,92 г. Исходя из этого находим, что в 1 мл раствора содержится 0,00292 г хлористого водорода. Ответ. Т=0,00292 г/мл.
Пример 2. Какова молярность и молярная концентрация эквивалентов щавелевой кислоты, если титр ее равен 0,0045 г/мл?
Решение. Исходя из титра находим массу растворенного вещест-
ва в 1000 мл раствора: m(C2H2O4) = 0,0045×1000 = 4,5 г. Молярная кон-
центрация кислоты СМ = m/M = 4,5:90 = 0,05 моль/л. Эквивалентная масса щавелевой кислоты равна 90:2 = 45 г. Эквивалентная (нормальная) концентрация Сн = 4,5:45 = 0,1 моль-экв./л. Ответ. СМ = 0,05 моль/л; Сн = 0,1 моль-экв./л.
Пример 3. Рассчитать титр 0,25 н. раствора бензойной кислоты. Решение. Молярная масса М(C6H5COOH) = 122 г/моль. Молярная масса бензойной кислоты равняется ее эквивалентной массе, т.е. m
(C6H5COOH) = 122×0,25 = 30,5 г. В 1000 мл раствора бензойной кисло-
ты содержится 30,5 г, а в 1 мл соответственно, 0,0305 г. Ответ.
Т(C6H5COOH) = 0,0305 г/мл.
Пример 4. Рассчитать молярную концентрацию эквивалентов (нормальность) растворациановойкислоты,еслититрееравен0,01075г/мл.
14
Решение. Циановая (цианистоводородная) кислота HCN является одноосновной кислотой, поэтому ее эквивалентная масса совпадает с молярной массой: Э (HCN) = М(HCN) = 27 г. Так как в 1 мл раствора содержится 0,01075 г кислоты, то в 1000 мл будет содержаться х г., т.е. 10,75 г. Эквивалентная (нормальная) концентрация равна
10,75:27 = 0,4 моль-экв./л. Ответ. 0,4 моль-экв./л.
Задачи для самостоятельного решения
1.Образец хлорида кальция массой 0,1490 г растворили в воде, прибавили избыток раствора оксалата натрия. Осадок отфильтровали и обработали избытком серной кислоты. Полученный осадок отфильтровали, и фильтрат оттитровали 26,25 мл раствора перманганата калия
ститром равным 0,0988 г/мл. Найти массовую долю хлорида кальция в образце в процентах.
2.Смешали 250 мл 0,100 н. и 100 мл 0,0500 н. раствора едкого натра. Рассчитать титр полученного раствора по серной кислоте.
3.Рассчитать молярную концентрацию эквивалентов раствора уксусной кислоты, если ее титр по едкому кали равен 0,0028 г/мл.
4.Определить титры хлорной кислоты по аммиаку и едкому кали, если раствор ее приготовлен из навески 0,201 г, растворенной в мерной колбе на 500 мл.
5.Сколько граммов уксусной кислоты содержится в 30,5 мл и 8,5 мл раствора, титр которого равен 0,00368 г/мл?
6.Рассчитать титр азотной кислоты по окиси кальция, если титр ее по растворенному веществу равен 0,00126 г/мл.
7.На титрование 21,5 мл раствора серной кислоты израсходовано 20 мл 0,1 н. гидрокисда натрия. Рассчитайте титр и молярную концентрацию эквивалентов раствора серной кислоты.
9.Рассчитать титр 0,25 н. раствора бензойной кислоты.
10.Рассчитать массу серной кислоты, содержащуюся в 300 мл раствора, если титр его равен 0,0042 г/мл.
11.Рассчитать титр 0,08 М раствора серной кислоты.
12.Рассчитайте молярную концентрацию и молярную концентрацию эквивалентов, если известно, что Т (H2SO4) = 0,0047 г/мл.
13.Рассчитать титр йодноватой кислоты по аммиаку, если титр ее по растворенному веществу равен 0,00352 г/мл.
14.Рассчитать титр раствора хлорида натрия в 0,5 М растворе.
15.Рассчитать массу азотной кислоты, содержащейся в 500 мл раствора, если титр его равен 0,0063 г/мл.
15