Рассчитайте какое количество naoh содержится в 0 1м растворе объемом 250 мл
Задача 43
Какой объем раствора перманганата калия С(KMnO4)=0,05моль/л пойдет на титрование смеси, состоящей из 1,0 г соли Мора и 1,0 г хлорида железа (II)? (ответ: 42 мл)
Решение:
Соль Мора (NH4)2Fe(SO4)2 титруется перманганатом в соотв. с реакцией:
2КМnO4 + 10(NH4)2Fe(SO4)2 + 8H2SO4 → 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 10(NH4)2SO4 + 8H2O
Хлорид железа (II) FeCl2 титруется перманганатом в соотв. с реакцией:
KMnO4 + 5 FeCl2 + 8 HCl → 5 FeCl3 + MnCl2 + KCl + 4 H2O
M ((NH4)2Fe(SO4)2) = 284,05 г/моль
M (FeCl2) = 126,75 г/моль
Из уравнений реакций, на титрование 5 моль соли Мора требуется 1 моль КМnO4, и также на титрование 5 моль хлорида железа (II) требуется 1 моль КМnO4, отсюда суммарное кол-во КМnO4 составляет:
n(КМnO4) = n((NH4)2Fe(SO4)2) /5 + n(FeCl2) /5 = 1/(284,05 ∙ 5) + 1/(126,75 ∙ 5)
V(КМnO4) = n(КМnO4) / Cм(КМnO4)
V(КМnO4) = [1/(284,05 ∙ 5) + 1/(126,75 ∙ 5)] / 0,05 = 0,0456 л = 45,6 мл
Не получается 42 мл =/
Возможно, имелся в виду один из кристаллогидратов хлорида железа (II) FeCl2•Н2О, тогда M(FeCl2•Н2О)=144,77 г/моль
V(КМnO4) = [1/(284,05 ∙ 5) + 1/(144,77 ∙ 5)] / 0,05 = 0,0417 л = 41,7 ≈ 42 мл
Задача 44
К раствору сульфата аммония было добавлено 25,00 мл раствора гидроксида натрия, ТNaOH=0,009021 г/мл. После удаления NH3 на титрование избытка гидроксида натрия пошло 6,30 мл раствора хлороводородной кислоты, ТHCl=0,007860 г/мл. Вычислить содержание (NH4)2SO4 в растворе.
Решение:
Добавлено к (NH4)2SO4:
m1(NaOH) = T ∙V = 0,009021 г/мл ∙ 25,00 мл = 0,2255 г
Осталось после реакции с (NH4)2SO4:
NaOH + HCl → NaCl + H2O
m2(NaOH) = T∙V = 0,007860 г/мл ∙ 6,30 мл = 0,04952 г
Задача 45
На титрование 20 мл р-ра азотной к-ты в 3-х параллельных опытах ушло 18,50 мл, 18,45 мл, 18,54 мл р-ра гидроксида натрия с титром 0,00385 г/мл. Определите титр и нормальность р-ра кислоты.
Задача 46
Навеска щавелевой кислоты 1.3400 г растворена в 1 литре (1 дм^3). На титрование 10 см3 этого раствора израсходовано 9.50 см3 KMnO4. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалента и титр перманганата.
Можно было сначала найти Мэ обоих веществ: Мэ = М ∙ ƒэ
Мэ(H2C2O4)=М(1/2 H2C2O4) = 90.04/2=45.02 г/моль
Мэ(КМnO4)=М(1/5 КМnO4) = 158.03/5=31.61 г/моль
а затем считать по формулам:
Сн(КМnO4) = m(H2C2O4) ∙ V(H2C2O4)/ [Mэ(H2C2O4) ∙ V(КМnO4)]
Т(КМnO4) = 0.001 Сн(КМnO4) ∙ Мэ(КМnO4)
Задача 47
Рассчитайте массовую долю NaOH в образце, если на титрование 0.2147 г навески NaOH на первое титрование пошло 50.30 см3 0.0155M раствора НСl, на второе 50.29 см3, а на третье 50.31 см3.
Задача 48
К 250 мл. 1,6н H2SO4 добавили 400 мл. 0,35н. NaOH.
Сколько миллилитров 0,25н. KOH дополнительно требуется для нейтрализации раствора?
Задача 49
В мерной колбе емкостью 250 мл растворили 0,7112 г х.ч. оксалата аммония (NH4)2C2O4•2Н2О. Какой объем перманганата калия, титр которого 0,001420 г/мл, пойдет на титрование 25,00 мл полученного раствора оксалата аммония? (Среда кислая)
Решение:
2 KMnO4 + 5 H2C2O4 + 3 H2SO4 → 2 MnSO4 + K2SO4 + 10CO2↑ + 8H2O
Число эквивалентности для оксалата z=2, для перманганата в кислой среде z=5.
Эквивалент оксалата (NH4)2C2O4 в р-ре равен эквиваленту его кристаллогидрата (NH4)2C2O4•2Н2О.
По закону эквивалентов, вещества взаимодействуют в эквивалентных количествах:
nэ(KMnO4)= nэ((NH4)2C2O4)
nэ = Сн ∙ V
Отсюда:
V(KMnO4) = V(оксалата) ∙ Сн(оксалата) / Cн(KMnO4)
Сн(оксалата) = nэ / V1 = m/(Mэ ∙ V1) = m ∙ z / (M ∙ V1) = 0,7112 ∙ 2 / (160,1 ∙ 0,25) = 0,03554 н
Cн(KMnO4) = 1000 T(KMnO4) / Mэ = 1000 T(KMnO4) ∙ z / M = 1000 ∙ 0,001420 ∙ 5 / 158,0 = 0,04494 н
V(оксалата) = 25,00 мл = 0,025 л
V(KMnO4) = 0,025 ∙ 0,03554 / 0,04494 = 0,01977 л = 19,77 мл
Задача 50
Экономичным методом определения углекислоты почвенных карбонатов признан метод Козловского, в котором при определении используют раствор NaOH.
Рассчитайте массовую долю NaOH в образце, если на титрование 0,2147 г навески NaOH на первое титрование пошло 50.30 см³ 0,0155M раствора НСl, на второе 50.29 см³, а на третье 50.31 см³.
Решение:
Объем кислоты как среднее арифм. результатов 3-х титрований
Vср.(НСl) = (50,29+50,31+50,30)/3 = 50,30 мл = 0,0503 л
2) n(НСl) = СV = 0,0155 моль/л ∙ 0,0503 л= 7,797∙10^-4 моль
НСl+NaOH=NaCl+H2O
По уравнению реакции, n(NaOH) = n(НСl) = 7,797∙10^-4 моль
m(NaOH) = n(NaOH)/М(NaOH) = 40 г/моль ∙ 7,797∙10^-4 моль = 3,119∙10^-2 г
Массовая доля NaOH в образце:
ω(NaOH) = m(NaOH) / m(образца) = 3,119∙10^-2 / 0,2147 = 0,145 или 14,5%
Задача 51
Из 4 г стали выделена сера в виде H2S и последний оттитрован 1.60 см^3 раствора иода с титром 6.62 мг/см^3. Какова массовая доля серы в стали?
Решение:
Н2S+I2=2HI+S
m(I2) = T ∙ V = 6,62 мг/мл ∙1,6 мл = 10,592 мг = 1,059∙10^-2 г
n(I2) = m / M = 1,059∙10^-2 / 254 г/моль = 4,169∙10^-5 моль
Из ур. реакции n(Н2S) = n(I2)
n(S) = n(Н2S) = 4,169∙10^-5 моль
m(S) = n ∙ M = 4,169∙10^-5 моль ∙ 32 г/моль = 1,334 ∙ 10^-3 г
Доля серы в стали:
ω(S) = m(S) / m(стали) = 1,334 ∙ 10^-3 г / 4 г = 0,003335 или 0,33%
Задача 52
При взаимодействия растворa серной кислоты массой 16 граммoв c избытком раствора хлорида бария выделился осадок массой 5,7 г. Определите массовую долю серной кислоты в исходном растворе.
Решение:
H2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2HCl
n(H2SO4) = n(BaSO4) = m(BaSO4) / M(BaSO4)
m(H2SO4) = n(H2SO4) ∙ M(H2SO4) = m(BaSO4) ∙ M(H2SO4) / M(BaSO4)
m(H2SO4) = 5,7 ∙ 98 / 137 = 4,1 г
w(H2SO4) = m(H2SO4) / m(раствора) = 4,1 / 16 = 0,255 (25,5%)
Задача 53
В 1 л 21%-ного раствора фосфорной кислоты (плотность 1,12 г/мл) растворили 28,4 г оксида фосфора (V). Найдите массовую долю вещества в полученном растворе.
Решение:
Плотность раствора 1,12 г/мл, поэтому 1 л (1000 мл) р-ра весит 1000 ∙ 1,12=1120 г,
из них кислоты 21%, т.е. 1120 ∙ 0,21=235,2 г.
Оксид фосфора (V) реагирует с водой и образует фосфорную к-ту:
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4, т.е. из 1 моля P2O5 образуются 2 моля H3PO4.
n(P2O5)=m/M=28,4/(31 ∙ 2+16 ∙ 5)=0,2 моля, из которых образовались 0,4 моля H3PO4.
Масса образованной кислоты: m=M ∙ n=0,4 ∙ 98=39,2 г.
Т.е. всего в растворе: 235,2 + 39,2 = 274,4 г кислоты.
Процент (по массе) кислоты в полученном растворе:
по закону сохранения массы весь раствор весит 1120 + 28,4 =1148,4 г, отсюда:
w%=274,4 : 1148,4 ∙ 100 = 24%
Решение:
1) Посчитать, сколько молей каждого исходного вещества:
m(BaCl2)=m(p-pa BaCl2)∙ω
n=m/M => n=m(p-pa)∙ω /M
n(BaCl2) = 104 ∙0,1/208 = 0,05 моль
m(p-pa)=V∙р = 91,6 ∙1,06 =>n=V∙р∙ω /M
n(H2SO4 ) = 91,6 ∙1,06 ∙0,1/98 = 0,099 моль
4) Число молей BaSO4 равно числу молей полностью прореагировавшего исх. в-ва. Нужно посчитать массу полученного осадка BaSO4. Эту массу нужно вычесть из общей массы раствора, т.к. BaSO4 уже не в растворе.
m(BaSO4) = n∙M= 0,05∙233 = 11,65 г
5) Зная моли HCl и зная, сколько молей избыточного исх. в-ва остались в растворе после реакции, можно посчитать массу каждого из этих 2-х в-в.
m(HCl) = n∙M= 0,1∙36,5 = 3,65 г
m(H2SO4, ост.) =n∙M=0,049 ∙ 98 = 4,80 г
7) ω% (в-ва) = m(в-ва) / m(раствора) x 100%
ω% (H2SO4) = 4,80 ∙ 100 / 189,45 = 2,53%
ω% (HCl) =3,65 ∙ 100 / 189,45 = 1,93%
Рассчитайте какое количество naoh содержится в 0 1м растворе объемом 250 мл
Какое количество вещества (моль) и какая масса соли содержится в 250 мл. 0,4 М раствора карбоната натрия?
Какое количество вещества (моль) и какая масса соли содержится в 250 мл. 0,2 н. раствора карбоната натрия?
n = Cн*V*f = 0,2*0,25*(1/2) = 0,025 моль.
m = Cм*V*Mr(Na2CO3)*f = 0,2*0,25*106*(1/2) = 2,65 г.
лотность раствора азотной кислоты с массовой долей HNO3 40% равна 1,25 г/мл. Вычислите молярность, нормальность и моляльность этого раствора.
Определим молярность.
См = m/(Mr*V) = 500/63*1 = 7,94 M.
Определим нормальность.
Сн = См/f = 7,94/1 = 7,94 н.
Определим моляльность.
Cm = n/m(растворитель) = (500/63) / 0,75 = 10,58 моль/кг.
Сколько граммов Na2B4O7*10H2O нужно для приготовления 100 мл 0,1М раствора?
Определим массу безводной соли.
m = CVMr = 0,1*0,1*201,2 = 2,012 г.
Определим массу кристаллогидрата.
m(к.г.) = m(Mr(Na2B4O7*10H2O)/Mr(Na2B4O7)) = 2,012(381,2/201,2) = 3,812 г.
Какова нормальность раствора карбоната натрия 0,5л которого содержится 0,075 г соли? (реакция полного замещения)
В реакции полного замещения для карбоната натрия f = 1/2.
Сн = m/Mr*V*f = 0,075/(106*0,5*(1/2)) = 0,00283 н.
Для решения первой части задачи масса раствора не нужна, можно задаться любым количеством, т.к. концентрация будет одной и той же в любом его объеме. Можно взять просто литр. Но мы ее все-таки задействуем.
Объем раствора составит V = 5000/1,19 = 4201,68 мл. = 4,20168 л.
Масса соли составит m = 5000*17,7/100 = 885 г.
Определим молярность.
Cм = m/Mr*V = 885/106*4,20168 = 1,987 М.
Вторая часть. 0,6 кг = 600 г. Массу соли мы уже определили.
ω = 100*885/(5000 + 600) = 15,8%.
Смешаны 0,8 л. 1,5 н. NaOH и 0,4 л. 0,6 н. NaOH. Какова эквивалентная концентрация (нормальность) полученного раствора?
Определим количество вещества в каждом растворе.
n1 = C1 * V1 = 1,5 * 0,8 = 1,2 моль-экв.
n2 = C2 * V2 = 0,6 * 0,4 = 0,24 моль-экв.
Суммарно в полученном растворе будет
n = n1 + n2 = 1,2 + 0,24 = 1,44 моль-экв.
Определим объем.
V = V1 + V2 = 0,8 + 0,4 = 1,2 л
Определим нормальность.
С = n / V = 1,44 / 1,2 = 1,2 н.
Какой объем 0,2 н. раствора можно приготовить из 1 л. 0,6 н. раствора?
По закону эквивалентов (для раствора),
C1V1 = C2V2
Отсюда,
0,6*1 = 0,2*V
V = 3 литра.
Какой объем 0,1 н. раствора надо прилить к 100 мл. 1 н. рствора для получения 0,2 н. раствора?
По закону эквивалентов (для раствора),
C1V1 + C2V2 = C3V3
Для разбавленных растворов, V1 + V2 = V3
Отсюда,
0,1*V + 1*0,1 = 0,2(V + 0,1)
V = 0,8 л. = 800 мл.
Сколько мл 12%-ного раствора хлорида натрия (плотность 1,085 г/мл) нужно для приготовления 200 мл 0,5 н. раствора?
Определим массу соли.
m = C*V*Mr*f = 0,5*0,2*58,5*1 = 5,85 г.
Определим массу раствора.
m(p-p) = 100m/ω = 100*5,85/12 = 48,75 г.
Определим объем.
V = m/ρ = 48,75/1,085 = 44,93 мл.
Сколько граммов 50%го раствора Na2CO3 (ρ=1,3 г/мл) надо взять, чтобы приготовить 2 л раствора с (С=6 моль/л)? Какой это объем?
Определим массу соли. m = C*V*Mr = 6*2*106 = 1272 г.
Определим массу раствора. m(p-p) = 100m/ω = 100*1272/50 = 2544 г.
Определим объем. V = m/ρ = 2544/1,3 = 1956,92 мл.
Легко видеть, что объемы 6М и 50% раствора практически равны
Смешали 400 г. 10%-го (по массе) раствора K2SO3 с 300 мл. 2М раствора этой же соли (плотность=1,12г/мл). Определить нормальность полученного раствора. (плотность =1,10 г/мл).
Масса соли в первом растворе составит
m = m(p-p)ω/100 = 400*0,1 = 40 г.
Масса соли во втором растворе составит
m = C*V*Mr = 2*0,3*158 = 94,8 г.
Масса второго раствора составит m = ρV = 1,12*300 = 336 г.
Масса полученного в результате смешивания раствора составит 400 + 336 = 736 г.
Его объем V = m/ρ = 736/1,1 = 669 мл.
Масса соли в нем будет 40 + 94,8 = 134,8 г.
Сн = m/Mr*V*f = 134,8/(158*0,669*(1/2)) = 2,55 н.
В каком объемном отношении необходимо смешать растворы соляной кислоты с молярной концентрацией 0,2 моль/дм3 и едкого натра с массовой долей 2,0 % и p=1,021 г/см3, чтобы получить нейтральный раствор соли? Какова будет молярная концентрация полученного раствора соли?
Определим молярность раствора щелочи.
См = 10ωρ/Mr = 10*2*1,021/40 = 0,5105 M.
Из закона эквивалентов, C1V1 = C2V2 откуда легко вывести, что V1/V2 = C1/C2
то есть, отношение объемов равно отношению концентраций.
Тогда, отношение объемов будет равно 0,5105/0,2 = 2,5525.
То есть, можно взять 1 л. р-ра щелочи и 2,5525 л. р-ра кислоты. Найдем молярность исходя из этих объемов.
Количество вещества соли составит n(NaCl) = n(HCl) = n(NaOH) = C*V = 0,2*2,5525 = 1*0,5105 = 0,5105 моль.
См = n/V = 0,5105/(1 + 2,5525) = 0,1437 M.
Определите массовую долю и молярную концентрацию раствора серной кислоты, полученного смешением 40 мл. 96% раствора плотностью 1,84г/мл, 30 мл. 40% раствора плотностью 1,5г/мл и 40 мл 4-молярного раствора серной кислоты 1,3 г/мл, если плотность конечного раствора=1,62 г/мл.
Определим массу раствора и массу кислоты в 40 мл. 96% раствора плотностью 1,84г/мл.
m(p-p) = Vρ = 40*1,84 = 73,6 г.
m(к-та) = m(p-p) ω/100 = 73,6*0,96 = 70,656 г.
Определим массу раствора и массу кислоты в 30 мл. 40% раствора плотностью 1,5г/мл.
m(p-p) = Vρ = 30*1,5 = 45 г.
m(к-та) = m(p-p) ω/100 = 45*0,4 = 18 г.
Определим массу раствора и массу кислоты в
40 мл 4-молярного раствора серной кислоты 1,3 г/мл.
m(p-p) = Vρ = 40*1,3 = 52 г.
m(к-та) = C*V*M = 4*0,04*98 = 15,68 г.
Определим массу полученного раствора.
m(p-p) = 73,6 + 45 + 52 = 170,6 г.
Определим массу кислоты в растворе.
m(к-та) = 70,656 + 18 + 15,68 = 104,336 г.
Определим объем раствора.
V = m/ρ = 170,6/1,62 = 105,3 мл. = 0,1053 л.
Определим массовую долю.
ω = 104,336/170,6 = 0,6116 (61,16%).
Определим молярную концентрацию.
См = m/Mr*V = 104,336/(0,1053*98) = 10,11 M.
Внимание! Для выражения одних концентраций через другие (перерасчета из одних концентраций в другие),
Рассчитайте какое количество naoh содержится в 0 1м растворе объемом 250 мл
Задача 116
К 20,0 мл бромной воды прибавили раствор иодида калия. На титрование выделившегося йода израсходовано 24,45 мл 0,05 н раствора Na2S2O3. Определить содержание Br2 в 1 литре бромной воды.
Титрование иодометрическое заместительное. Рассчитываем массу брома:
m(Br2)=Cн(Nа2S2О3) ∙ V(Nа2S2О3, л) ∙ M(½Br2) ∙ Vk / Va = 0,05 ∙ 24,45 ∙ 79,90 / 20 = 4,884 г
Задача 118
Какой объем 0,2 н. раствора кислоты требуется для нейтрализации раствора, содержащего 0,51 г гидроксида калия в 30 мл?
Решение:
V(HCl) =n(HCl) / Сн(HCl)
n(HCl)=n(КОН) = m(КОН)/M(КОН)
Если нужно нейтрализовать КОН во всем объеме раствора (30 мл), то:
V(HCl) =m(КОН) / (Сн(HCl) ∙ M(КОН)) = 0,51 / (0,2 ∙ 56,11) = 0,04545 л = 45,45 мл
Задача 119
На нейтрализацию 10 мл раствора гидроксида калия израсходовано 8 мл 0,5М раствора азотной кислоты. Вычислите титр и молярную концентрацию эквивалента гидроксида калия.
Решение:
По закону эквивалентов, nэ(КОН)=nэ(HNO3)
nэ=CV/fэкв
fэкв. одноосновной кислоты и однокислотного основания=1.
Сн(КОН) =Сн(HNO3)V(HNO3)/V(КОН) = 8 ∙ 0,5 / 10 = 0,4 моль/л
Т=m (г) /V (мл) = n ∙ М / V = 0,4 ∙ 56,11 / 1000 = 0,02244 г/мл
Задача 120
Рассчитайте содержание (в массово-объёмной процентной концентрации) KCl в навеске 0,0842 г, если на её титрование израсходовано 10,9 см3 12н раствора AgNO3.
Задача 122
Сколько граммов HCl содержится в 250,00 мл раствора соляной кислоты, если на титрование иода, выделенного из смеси KIO3+KI 25,00 мл этого раствора, затрачено 24,00 мл 0,02100 н раствора тиосульфата натрия?
Масса HCl:
m(HCl)=Cн(Nа2S2О3) ∙ V(Nа2S2О3, л) ∙ M(HCl) ∙ Vk / Va = 0,02100 ∙ 0,02400 ∙ 36,46 ∙ 250,00 / 25,00 = 0,1838 г
Задача 123
Расчитать молярную концентрацию раствора Hg2(NO3)2, если на титрование 0,1350 г KCl потрачено 18,06 мл раствора титранта.
C(Hg2(NO3)2) = n/V= fэкв.(Hg2(NO3)2) ∙ m(КCl) / [M(КCl) ∙ V(Hg2(NO3)2)] =
= 0,5 ∙ 0,1350 г / (74,55 г/моль ∙ 0,01806 л) = 0,05013 моль/л
Задача 124
Навеска 0,1178 г бихромата калия в кислой среде обработана иодидом калия и титруется тиосульфатом. На титрование пошло 19,80 мл тиосульфата. Чему равен титр раствора тиосульфата?
Задача 125
Образец пиролюзита массой 1,00 г, состоящий из MnO2 и инертных примесей, вносят в конц. хлороводородную кислоту. Выделяющийся газ полностью поглощается раствором избытка иодида калия, который окрашивается в коричневый цвет. Для полного обесцвечивания раствора расходуют 200 мл 0,1 н. раствора тиосульфата натрия. По этим данным рассчитайте массовую долю (%) MnO2 в исходном минерале.
Между пиролюзитом и кислотой идет реакция:
MnO2 + 4H+ + 2Cl− → Mn2+ + 2H2O + Cl2↑
Поглощение хлора избытком иодида калия:
Cl2 + 2 I– → 2 Cl– + I2
Выделившийся иод оттитровывают раствором Na2S2O3:
I2 + 2 S2O32– → 2 I– + S4O62–
Титрование иодометрическое заместительное. Рассчитываем массу MnO2:
m(MnO2)=Cн(Nа2S2О3) ∙ V(Nа2S2О3, л) ∙ M(½MnO2) = 0,1 ∙ 0,2 ∙ 43,47 = 0,8694 г
ω%(MnO2)=m(MnO2) ∙ 100 / m(минерала) = 0,8694 г ∙ 100 / 1,00 = 86,94%
Задача 126
Какой объём 7%-ного Na2HPO4∙12H2O потребуется для осаждения магния из раствора 0,4 г MgSO4∙7H2O (плотность принять 1 г/мл).
Задача 127
Сколько мл 20%-го раствора азотной кислоты плотностью 1,115 г/мл потребуется для нейтрализации раствора, содержащего 16 г гидроксида натрия?
Задача 128
Навеску стали массой 0,2548 г с содержанием марганца 1,09% растворили, окислили марганец до MnO4- и оттитровали 18,50 мл раствора Na3AsO3. Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора Na3AsO3 и его титр по Mn.
Задача 129
Вычислить массу навески соды, на титрование которой расходовалось бы 15-25 см3 0,20 М раствора HCl.
Задача 130
При взаимодействии 10 г амальгамы натрия с водой получен раствор щелочи. Для нейтрализации этого раствора потребовалось 50 мл раствора кислоты концентрации 0,5 моль/л.
Определите массовую долю натрия в амальгаме.
Решение:
Na + H2O → NaOH + ½H2↑
NaOH + HCl → NaCl + H2O
fэкв.(NaOH)= 1
m(Na) = n(Na) ∙ M(Na)
n(Na) = n(HCl) = C(HCl)∙V(HCl)
⇛m(Na) = C(HCl)∙V(HCl)∙ M(Na) = 0,5 моль/л ∙ 0,05 л / 23 г/моль = 0,575 г
ω% = m(Na) ∙ 100 / m(амальгамы) = 0,575 г ∙ 100 / 10,0 г = 5,75%
Лёлька,
Задача 131
На титрирование раствора магния, приготовленного растворением навески сульфата магния массой 0,125 г, израсходовали 21,10 мл раствора ЭДТА. Рассчитайте молярную концентрацию раствора ЭДТА и его титр.
Решение:
С(ЭДТА)=m(MgSO4)/[M(MgSO4) ∙ V(ЭДТА)] = 0,125 г / (120,4 ∙ 0,02110) = 0,04920 моль/л
Т(ЭДТА)= m (г)/ V(мл) = С∙М/1000 = 0,04920 моль/л ∙ 292,2 г/моль /1000 = 0,01438 г/мл
Задача 132
Для установления концентрации приближенно приготовленного и стабилизированного раствора тиосульфата применили следующую схему анализа:
Cu → Cu+2;
2Cu2+ +4I– → Cu2I2 + I2;
I2 + 2S2O3 2– → 2I- + S4O6 2–
Масса навески меди составила 0,1185 г, а на титрование выделившегося иода затрачено 20,65 мл раствора тиосульфата. Вычислить титр тиосульфата : а) по меди; б) по иоду.
Т(S2O3 2-/Cu) = m(Cu)/V(S2O3 2-) = 0,1185 г / 20,65 мл = 0,005738 г/мл
Т(S2O3 2-/I2) = Т(S2O3 2-/Cu) ∙ М(½I2)/М(Cu) = 0,005738 г/мл ∙ 126,9 г/моль / 63,55 г/моль= =0,001146 г/мл
Задача 133
Рабочий раствор, предназначенный для титрования восстановителей в кислой среде, готовят растворением навески 5,220 г химически чистого K2Cr2O7 в мерной колбе вместимостью 998,0 мл. Вычислить: а) титр раствора; б)его титр по иоду; в) нормальную концентрацию; г) молярную концентрацию.
Решение:
а) Т(K2Cr2O7)=m(K2Cr2O7, г)/V(мл) = 5,220 г / 998,0 мл = 0,05230 г/мл
г) См=Сн ∙ ƒэкв. = 0,03556 ∙ 0,5 = 0,01778 моль/л
Рассчитайте какое количество naoh содержится в 0 1м растворе объемом 250 мл
Для удобства пользователей и возможности быстрого нахождения решения типовых (и не очень) задач на буферные смеси.
Часть задач на буферные смеси находятся в темах «Растворы» и «Кислоты, основания, соли».
©Для некоммерческого использования. При перепечатке решений обязательна ссылка на источник.
КОНСТАНТЫ ИОНИЗАЦИИ КИСЛОТ:
http://www.novedu.ru/ionkisl.htm
КОНСТАНТЫ ИОНИЗАЦИИ ОСНОВАНИЙ:
http://www.novedu.ru/ionosn.htm
ФОРМУЛЫ ДЛЯ ПРИБЛИЖЕННОГО ВЫЧИСЛЕНИЯ pН:
http://www.novedu.ru/2000/ferric.htm
Краткий справочник физико-химических величин» под редакцией К.П. Мищенко и А.А. Равделя:
http://eugene980.narod.ru/fh.htm
Расчёт значений рН в растворах электролитов:
для кислой буферной смеси рН = рКк– lgСк/Сс
для щелочной буферной смеси рН = 14 – рКо + lgCо/Cс
Задача 1
Какова буферная емкость по кислоте, если прибавление к 40 мл буферного раствора 15 мл 0,1 М раствора HCl вызвало изменение pH на единицу?
Задача 2
Определить буферную емкость буфера, состоящего из 0,06 молей эквивалентов соли и 0,06 молей эквивалентов основания, если к 1 л буфера добавили 10 мл 0,1 н НCl (рКосн.=4,75).
Решение:
для щелочной буферной смеси рН = 14 – рКосн + lgCосн/Cсоли
соотношение слабого основания и его соли 1:1, поэтому lg(Cосн/Cсоли) = 0 и рН буфера = 14-рК осн. = 9,25.
[OH-] = Kb ∙ Cосн/Cсоли = Kосн ∙ 0,06/0,06 = Косн
рН=9,25
n(HCl) = CV = 0.01 ∙ 0.1 = 0.001 моль
Кислота одноосновная, поэтому z=1
При прибавлении 0,001 моль экв. к-ты Cосн = 0,059 н, Ссоли=0,061 н, [OH-] = Косн. ∙ 0,97,
рН=9,24,
ΔpH = 9,25-9,24 = 0,01
буферная емкость β – число эквивалентов кислоты или щелочи, которое следует добавить к 1 л буферного раствора, чтобы изменить рН на единицу (ΔpH=1)
β = n / (z ∙ V ∙ ΔpH)
V(буфера) =1 л, z = 1
β = 0,001 / 0,01 = 0,1 моль-экв/л = 10^-1 моль-экв/л
Задача 3
Вычислите рН раствора, полученного смешенного 19 см3 6,2 н. раствора уксусной кислоты и 1 см3 2,0 н. раствора ацетата натрия.
При смешивании р-ра получен буф. раствор объемом 19+1=20 мл = 0,02 л
С1V1 = C2V2, отсюда:
См(соли, буф.) = С1V1 / V2(буф.) = 6,2 ∙ 0,019 / 0,02 = 5,89 М
См(к-ты, буф.) = С1V1 / V2(буф.) = 2 ∙ 0,001 / 0,02 = 0,1 М
рКа (укс. к-ты) = 4,76
рН = 4,76 + lg (5,89 / 0,1) = 6,53
Задача 4
Какова буферная емкость и pH раствора, содержащего по 1 моль / дм^3 уксусной кислоты и ацетата натрия? (К CH3COOH=1,8 ∙ 10^-5)
Буферная емкость β измеряется количеством кислоты или щелочи (моль), добавление которого к 1 литру буферной системы изменяет ее рН на единицу. Для буфер. емкости по кислоте:
β= С (кислоты) ∙ V(кислоты) / (ΔрН ∙ V (буфера))
Для буфер. емкости по щелочи:
β= С (щелочи) ∙ V(щелочи) / (ΔрН ∙ V (буфера))
Поскольку нет данных, найти β невозможно (ее считают, подставляя в формулу экспериментальные данные).
Задача 5
Вычислите pH ацетатной буферной смеси, содержащей 0.1 М уксусной кислоты CH3COOH и 0.01 М ацетата натрия CH3COONa (K(CH3COOH)=1,74∙10^-5)
Решение:
pH = –lg [H+]
Для буферных растворов, образованных слабой кислотой и солью этой кислоты:
[Н+] = Kкислоты ∙ Скислоты / С соли =
1,74∙10^-5 ∙ 0,1 / 0,01 = 1,74∙10^-4 М
pH = –lg (1,74∙10^-4) = 3,76
Задача 6
В 200 см3 0,1 M раствора уксусной кислоты содержится 1,64 г безводного ацетата натрия. Рассчитайте рН буферного раствора. (К(CH3COOH) = 1,8∙10^-5).
Решение:
pH=pKa+lg(Cм(CH3COONa)/Cм(CH3COOH))
pКа = – lg1,8 ∙10^-5 = 4,74
Cм(CH3COOH) = 0,1 M
Cм(CH3COONa) = n/V = m/MV = 1,64 / (82 ∙ 0,2) = 0,1M
pH=4,74+lg1 = 4,74
Решение:
для щелочной буферной смеси (щелочной) рН = 14 – рКосн. + lgCосн./Cсоли
рК аммиака = 4,75
lg(0,01/[NH4Cl]) = 8 – 14 + 4,75 = –1,25
[NH4Cl]= 0,01 / 10^–1,25 = 0,178 M
Решение:
Практически БЕ – это кол-во эквивалентов ионов Н+ или ОН-, которые надо добавить к 1 л буферного р-ра, чтобы изменить его рН на единицу.
Задача 9
Рассчитайте рН буферного раствора, полученного при смешении 75 мл 0,4 н NH3 и 150 мл 0,2 н NH4Cl. Kдис (NH3)=1,8∙10^-5.
Решение:
При смешении слабого основания с его солью получается щелочная буферная смесь.
Для щелочной буферной смеси рН = 14 – рКдис + lg(Cосн./Cсоли)
рКдис = – lg Kдис
рН = 14 + lg Kдис + lg(Cосн./Cсоли) = 14 + lg Kдис + lg (n осн./ n соли)
n = CV
рН =14 + lg(1,8∙10^-5) + lg ((0,075 ∙ 0,4)/(0,150 ∙ 0,2)) = 9,255 ≈ 9,26
Задача 10
Сколько мл 0,1 М раствора соляной кислоты надо добавить к раствору, содержащему 1 г карбоната натрия в 250 мл воды,чтобы получить раствор с рН=11?
Решение:
HCl реагирует с частью Na2СО3 с образованием кислой соли, вернее, гидрокарбонат-иона, выступающего в роли кислоты:
Na2СО3 + HCl → NaНСО3 + NaCl
В результате реакции в растворе будут находиться слабая кислота НСО3– и ее соль Na2СО3, т.е. образуется кислая буферная смесь.
Для кислой буферной смеси рН = рКа – lg (Ск-ты/Ссоли)
рКа (НСО3–) = рКа2 (Н2СО3) = 10,32 (http://www.novedu.ru/ionkisl.htm)
lg (Ск-ты/Ссоли) = рКа – pH = 10,32 – 11 = – 0,68
Ск-ты/Ссоли = 10^– 0,68 = 0,21
С=n/V
т.к. Na2СО3 и NaНСО3 находятся в одном растворе, то они занимают один и тот же общий объем, V сокращается, отсюда:
n к-ты/n соли = 0,21
Обозначим объем V(HCl ) = х
По ур. реакции n (NaНСО3) = n (HCl ) = С (HCl ) ∙ V (HCl ) =0,1х
n (Na2СО3) = n исх. (Na2СО3) – n (HCl )
n исх. (Na2СО3) = m/M = 1/106
n (Na2СО3) = 1/106 – 0,1х
0,21 = 0,1х / (1/106 – 0,1х)
х= 0,01637 л = 16,37 мл
(б)
После добавления 10 мл 0,2 н НCl :
NaНСО3 + HCl → Н2СО3 + NaCl
n(НCl) = 0,01 ∙ 0,2 = 0.002 моль, кот. прореагировали с 0.002 моль NaНСО3, в результате образовались 0.002 моль Н2СО3.
После добавления НCl в растворе находятся:
n(NaНСО3) = 0,04 ∙ 0,5 – 0.002 = 0,018 моль (1,8 ∙ 10^-2)
n(Н2СО3) = 0,05 ∙ 0,15 + 0.002 = 0,0095 моль (0,95 ∙ 10^-2)
(в)
Буф. емкость по кислоте
β=nэ(Н+) / [V(буф. р-ра, л) ∙ ΔрН]
V(буф. р-ра) = 40+50 = 90 мл = 0,09 л
ΔрН=6,73 – 6,02=0,71
nэ(Н+) = n(НCl) = 0,002 моль
β = 0,002 / (0,09 ∙ 0,71) = 0,03130 моль/л
Задача 12
pK лимонной кислоты 3,08, pK уксусной 4,76; pKугольной 6,10.
Какую кислоту лучше взять для приготовления буферного раствора, стойко сохраняющего pH=3,10. Определить pH этого раствора, если к-ту нейтрализовать на 40%.
Решение:
ту, рК которой ближе всего к требуемому значению рН=3,15.
рК = – lg Кдисс.
рК угольн. к-ты = – lg 8 ∙ 10^-7 = 6,10
рК лимон. к-ты = – lg 8,20 ∙ 10^-4 = 3,09
Берем лимонную.
Для кислой буферной смеси рН = рКк-ты – lgСк-ты/Ссоли
lgСк-ты/Ссоли = рКк-ты – рН = 3,09 – 3,15 = –0,06
Ск-ты/Ссоли = 10^–0,06 = 0,87
Задача 14
n(CH3COOH)=0,3 моль, n(CH3COOK)=0,2 моль, K(d)=1,8*10^(-5). Найти pН.
Задача 15
Сколько граммов твердого формиата натрия необходимо растворить в 25 мл 0,03 М раствора муравьиной кислоты, чтобы получить в растворе pH 4?
Решение:
для кислой буферной смеси:
рН = рКа– lg(Скисл/Ссоли)
4= 3,75 – lg(Скисл/Ссоли)
lg(Скисл/Ссоли) = –0,25
0,03/Ссоли = 0,562
Ссоли = 0,0534 М
m соли = Ссоли ∙ V(р-ра) ∙ М = 0,0534 ∙ 0,025 ∙ 68 = 0,0907 г
Задача 16
Чему равен рН ацетатного буфера, если 1 л его содержит 0,9 моль эквивалентов уксусной кислоты и 0,6 моль эквивалентов ацетата натрия (константа диссоциации уксусной кислоты равна 1,75∙10–5)?
Решение:
для кислой буферной смеси рН = рКа – lgСк-ты/Ссоли
рКа(CH3COOH)= – lg Kа = – lg (1,75∙10^–5) = 4,76
рН = 4,76 – lg (0,9/0,6) = 4,58
Задача 17
Определить pН буферного раствора при добавлении 150 мл 0,2н раствора NaOH к 500 мл 0,1н раствора укс. кислоты. рК укс. кислоты равно 4,75.
рН = рКа – lgСкисл/Ссоли = 4,75 – lg0,02/0,03 = 4,93
Объем получается общий 0,15+0,5=0,65 л, поэтому в числителе и знаменателе сокращается, и вместо конц-й можно использовать кол-ва к-ты и соли.
Задача 18
Сколько мл 0,01 н NaOH нужно добавить к 100 мл 0,5 н CH3COOH, чтобы получить буфер с pH = 4,75 ( pK CH3COOH = 4,75)?
Решение:
чтобы рН был = рКа, С соли в р-ре должна быть = С к-ты, поэтому NaOH должен нейтрализовать 50% кислоты, т.е. 50 мл 0,5 н к-ты.
По з-ну эквивалентов, С1V1=С2V2
V2=С1V1/С2 = 50 ∙ 0,5 / 0,01 = 2500 мл
Задача 19
Сколько мл 0.6 н СН3СООNa нужно добавить к 600 мл 0.2 н CH3COOH,чтобы получить буфер с рН=4.75 (рК СН3СООН = 4.75)?
Решение:
чтобы рН был = рКа, n(соли) в р-ре должно быть равно n(к-ты).
n=СV
С1V1 = С2V2
V2 = С1V1 / С2 = 600 ∙ 0,2 / 0,6 = 200 мл
