Как найти нормальную концентрацию серной кислоты

V M(K₂CrO₄) = 0,1 моль/л 1,2 л 194 г/моль = 23,3 г.

Отсюда молярность данного раствора равна: 1130,49 / М (H₂SO₄) =1130,49 / 98 =11,53 M
Нормальность этого раствора (считая, что кислота используется в реакции в качестве двухосновной) равна 1130,49 / 49 =23,06 H
Пересчет концентраций растворов из одних единиц в другие
При пересчете процентной
концентрации в молярную и наоборот, необходимо помнить, что процентная
концентрация рассчитывается на определенную массу раствора, а молярная
и нормальная – на объем, поэтому для пересчета необходимо знать
плотность раствора. Если мы обозначим: с – процентная концентрация; M –
молярная концентрация; N – нормальная концентрация; э – эквивалентная
масса, r – плотность раствора; m – мольная масса, то формулы для пересчета из процентной концентрации будут следующими:
M = (cp 10) / m

N = (cp 10) / э

б) Нормальная концентрация 12% раствора серной кислоты равна
N = (121,08 10) / 49 = 2,64 H.

Иногда в лабораторной практике
приходится пересчитывать молярную концентрацию в нормальную и наоборот.
Если эквивалентная масса вещества равна мольной массе (Например, для
HCl, KCl, KOH), то нормальная концентрация равна молярной концентрации.
Так, 1 н. раствор соляной кислоты будет одновременно 1 M раствором.
Однако для большинства соединений эквивалентная масса не равна мольной
и, следовательно, нормальная концентрация растворов этих веществ не
равна молярной концентрации.
Для пересчета из одной концентрации в другую можно использовать формулы:
M = (NЭ) / m

N = (Mm) / Э

Пример
Нормальная концентрация 1 М раствора серной кислоты N = (198) / 49 = 2 H.

Пример
Молярная концентрация 0,5 н. Na₂CO₃
M = (0,553) / 106 = 0,25 M.Упаривание, разбавление, концентрирование,

w₂ = m₁ / (m – Dm) = (w₁m) / (m – Dm)

Пример
Упарили 60 г 5%-ного раствора сульфата меди до 50 г. Определите массовую долю соли в полученном растворе.
m = 60 г; Dm = 60 – 50 = 10 г; w₁ = 5% (или 0,05)
w₂ = (0,0560) / (60 – 10) = 3 / 50 = 0,06 (или 6%-ный)

w₂ = (m₁+x) / (m + x) = (w₁m + x) / (m+x)

Решая полученное уравнение относительно х получаем:
w₂m + w₂ x = w₁ m + x

w₂m – w₁ m = x – w₂ x

(w₂ – w₁)

m = (1 – w₂) x

x = ((w₂ – w₁)m) / (1 – w₂)

Пример
Сколько граммов хлористого калия надо растворить в 90 г 8%-ного раствора этой соли, чтобы полученный раствор стал 10%-ным?
m = 90 г
w₁ = 8% (или 0,08), w₂ = 10% (или 0,1)
x = ((0,1 – 0,08) 90) / (1 – 0,1) = (0,02 90) / 0,9 = 2 г

m₁, в растворе №2 – w₂ m₂. Масса образовавшегося раствора (№3) – (m₁ – m₂). Сумма масс растворенного вещества в растворах №1 и №2 равна массе этого вещества в образовавшемся растворе (№3):

w ₁m₁ + w ₂ m₂ = w₃ (m₁ + m₂)

w₁m₁ + w ₂ m₂ = w₃ m₁ + w₃ m₂

w ₁m₁ – w ₃ m₁ = w₃ m₂ – w₂ m₂

(w₁– w₃)m₁ = (w₃– w₂) m₂

w1		(w3 – w2) /	m1
	w3
/ w2		(w1 – w3)	m2

40%		5% /	m1
	10%
/ 5%		30%	m2=210-m1

5 / 30 = m₁ / (210 – m₁)
1/6 = m₁ / (210 – m₁)
210 – m₁ = 6m₁
7m₁ = 210
m₁ =30 г; m₂ = 210 – m₁ = 210 – 30 = 180 г

Разбавление раствора
Исходя из определения массовой доли,
получим выражения для значений массовых долей растворенного вещества в
исходном растворе №1 (w₁) и полученном растворе №2 (w₂):
w₁ = m₁ / (r₁V₁) откуда V₁= m₁ /( w₁ r₁)

w₂ = m₂ / (r₂V₂)

m₂ = w₂r₂ V₂

Раствор №2 получают, разбавляя раствор №1, поэтому m₁ = m₂. В формулу для V₁ следует подставить выражение для m₂. Тогда
V₁= (w₂r₂ V₂) / (w₁ r₁)

m₂ = w₂ • r₂ • V₂

или

w1 • r1 • V1	=	w2 • r2 • V2
m1(раствор)		m2(раствор)

30 = 1500

x = 500 г
Последнюю задачу можно также решить, используя “правило креста”:

30%		3% /	50
	3%
/ 0%		27%	X

3 / 27 = 50 / x
x = 450 г воды
450 г + 50 г = 500 г

---

Была ли эта статья полезной?

Массовая доля растворённого вещества (ω)
Молярная концентрация (c)
Нормальность раствора

Существуют различные способы выражения состава раствора. Наиболее часто используют массовую долю растворённого вещества, молярную и нормальную концентрацию.

Массовая доля растворённого вещества ω_B – это безразмерная величина, равная отношению массы растворённого вещества к общей массе раствора m:

ω_B = m_B / m

Массовую долю растворённого вещества ω_B обычно выражают в долях единицы или в процентах.

Например, массовая доля растворённого вещества – CaCl₂ в воде равна 0,06 или 6%. Это означает, что в растворе хлорида кальция массой 100 г содержится хлорид кальция массой 6 г и вода массой 94 г.

Пример:

Сколько грамм сульфата натрия и воды нужно для приготовления 300 г 5% раствора?

Решение:

m (Na₂SO₄) = ω (Na₂SO₄) / 100 = (5 × 300) / 100 = 15 г

где ω (Na₂SO₄) – массовая доля в %,

m – масса раствора в г

m (H₂O) = 300 г – 15 г = 285 г.

Таким образом, для приготовления 300 г 5% раствора сульфата натрия надо взять 15 г Na₂SO₄ и 285 г воды.

Вернуться к содержанию

Молярная концентрация c_B показывает, сколько моль растворённого вещества содержится в 1 литре раствора:

c_B = n_B / V = m_B / (M_B × V)

где М_B – молярная масса растворенного вещества, г/моль.

Молярная концентрация измеряется в моль/л и обозначается «M». Например, 2 M NaOH – двухмолярный раствор гидроксида натрия. Один литр такого раствора содержит 2 моль вещества или 80 г (M (NaOH) = 40 г/моль).

Пример:

Какую массу хромата калия K₂CrO₄ нужно взять для приготовления 1,2 л 0,1 М раствора?

Решение:

M (K₂CrO₄) = c (K₂CrO₄) × V × M (K₂CrO₄) = 0,1 моль/л × 1,2 л × 194 г/моль = 23,3 г.

Таким образом, для приготовления 1,2 л 0,1 М раствора нужно взять 23,3 г K₂CrO₄ и растворить в воде, а объём довести до 1,2 литра.

Концентрацию раствора можно выразить количеством молей растворённого вещества в 1000 г растворителя. Такое выражение концентрации называют моляльностью раствора.

Вернуться к содержанию

Нормальность раствора обозначает число грамм-эквивалентов данного вещества в одном литре раствора или число миллиграмм-эквивалентов в одном миллилитре раствора. Грамм-эквивалентом вещества называется количество граммов вещества, численно равное его эквиваленту. Для сложных веществ – это количество вещества, соответствующее прямо или косвенно при химических превращениях 1 грамму водорода или 8 граммам кислорода.

Э_{основания} = М_{основания} / число замещаемых в реакции гидроксильных групп;

Э_{кислоты} = М_{кислоты} / число замещаемых в реакции атомов водорода;

Э_соли = М_соли / произведение числа катионов на его заряд.

Пример:

Вычислите значение грамм-эквивалента (г-экв) серной кислоты, гидроксида кальция и сульфата алюминия.

Решение:

Э (H₂SO₄) = М (H₂SO₄) / 2 = 98 / 2 = 49 г

Э (Ca(OH)₂) = М (Ca(OH)₂) / 2 = 74 / 2 = 37 г

Э (Al₂(SO₄)₃) = М (Al₂(SO₄)₃) / (2 × 3) = 342 / 2= 57 г

Величины нормальности обозначают буквой «Н». Например, децинормальный раствор серной кислоты обозначают «0,1 Н раствор H₂SO₄». Так как нормальность может быть определена только для данной реакции, то в разных реакциях величина нормальности одного и того же раствора может оказаться неодинаковой. Так, одномолярный раствор H₂SO₄ будет однонормальным, когда он предназначается для реакции со щёлочью с образованием гидросульфата NaHSO₄, и двухнормальным в реакции с образованием Na₂SO₄.

Пример:

Рассчитайте молярность и нормальность 70%-ного раствора H₂SO₄ (ρ = 1,615 г/мл).

Решение:

Для вычисления молярности и нормальности надо знать число граммов H₂SO₄ в 1 л раствора. 70% -ный раствор H₂SO₄ содержит 70 г H₂SO₄ в 100 г раствора. Это весовое количество раствора занимает объём:

V = 100 / 1,615 = 61,92 мл

Следовательно, в 1 л раствора содержится 70 × 1000 / 61,92 = 1130,49 г H₂SO₄. Отсюда, молярность данного раствора равна:

1130,49 / М (H₂SO₄) =1130,49 / 98 = 11,53 M

Нормальность этого раствора (считая, что кислота используется в реакции в качестве двухосновной) равна 1130,49 / 49 = 23,06 H.

Вернуться к содержанию

14.12.2021 0:37:23 | Автор статьи: Усачёва Вера

Материалы из методички: Сборник задач по теоретическим основам химии для студентов заочно-дистанционного отделения / Барботина Н.Н., К.К. Власенко, Щербаков В.В. – М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2007. -155 с.

Растворы. Способы выражения концентрации растворов

Способы выражения концентрации растворов

Существуют различные способы выражения концентрации растворов.

Массовая доля ω компонента раствора определяется как отношение массы данного компонента Х, содержащегося в данной массе раствора к массе всего раствора m. Массовая доля – безразмерная величина, её выражают в долях от единицы:

ω_р.в. = m_р.в./m_р-ра (0 < ω_р.в. < 1)                (1)

Массовый процент представляет собой массовую долю, умноженную на 100:

ω(Х) = m(Х)/m · 100% (0% < ω(Х) < 100%)                (2)

где ω(X) – массовая доля компонента раствора X; m(X) – масса компонента раствора X; m – общая масса раствора.

Мольная доля χ компонента раствора равна отношению количества вещества данного компонента X к суммарному количеству вещества всех компонентов в растворе.

Для бинарного раствора, состоящего из растворённого вещества Х и растворителя (например, Н₂О), мольная доля растворённого вещества равна:

χ(X) = n(X)/(n(X) + n(H₂O))                (3)

Мольный процент представляет мольную долю, умноженную на 100:

χ(X), % = (χ(X)·100)%                (4)

Объёмная доля φ компонента раствора определяется как отношение объёма данного компонента Х к общему объёму раствора V. Объёмная доля – безразмерная величина, её выражают в долях от единицы:

φ(Х) = V(Х)/V  (0 < φ(Х) < 1)             (5)

Объёмный процент представляет собой объёмную долю, умноженную на 100.

φ(X), % = (φ(X)·100)%                

Молярность (молярная концентрация) C или C_м определяется как отношение количества растворённого вещества X, моль к объёму раствора V, л:

C_м(Х) = n(Х)/V                   (6)

Основной единицей молярности является моль/л или М. Пример записи молярной концентрации: C_м(H₂SO₄) = 0,8 моль/л или 0,8М.

Нормальность С_н определяется как отношение количества эквивалентов растворённого вещества X к объёму раствора V:

C_н(Х) = n_экв.(Х)/V                   (7)

Основной единицей нормальности является моль-экв/л. Пример записи нормальной концентрации: С_н(H₂SO₄) = 0,8 моль-экв/л или 0,8н.

Титр Т показывает, сколько граммов растворённого вещества X содержится в 1 мл или в 1 см³ раствора:

T(Х) = m(Х)/V                   (8)

где m(X) – масса растворённого вещества X, V – объём раствора в мл.

Моляльность раствора μ показывает количество растворённого вещества X в 1 кг растворителя:

μ(Х) = n(Х)/m_р-ля                   (9)

где n(X) – число моль растворённого вещества X, m_р-ля – масса растворителя в кг.

Мольное (массовое и объёмное) отношение – это отношение количеств (масс и объёмов соответственно) компонентов в растворе.

Необходимо иметь ввиду, что нормальность С_н всегда больше или равна молярности С_м. Связь между ними описывается выражением:

С_м = С_н · f(Х)               (10)

Для получения навыков пересчёта молярности в нормальность и наоборот рассмотрим табл. 1. В этой таблице приведены значения молярности С_м, которые необходимо пересчитать в нормальность С_н и величины нормальности С_н, которые следует пересчитать в молярность С_м.

Пересчёт осуществляем по уравнению (10). При этом нормальность раствора находим по уравнению:

С_н = С_м/f(Х)                   (11)

Результаты расчётов приведены в табл. 2.

Таблица 1. К определению молярности и нормальности растворов

Тип химического превращения	См	Сн	Сн	См
Реакции обмена	0,2 M Na2SO4	?	6 н FeCl3	?
1,5 M Fe2(SO4)3	?	0,1 н Ва(ОН)2	?
Реакции окисления-восстановления	0,05 М KMnO4 в кислой среде	?	0,03 М KMnO4 в нейтральной среде	?

Таблица 2

Значения молярности и нормальности растворов

Тип химического превращения	См	Сн	Сн	См
Реакции обмена	0,2M Ma2SO4	0,4н	6н FeCl3	2М
	1,5M Fe2(SO4)3	9н	0,1н Ва(ОН)2	0,05М
Реакции окисления-восстановления	0,05М KMnO4 в кислой среде	0,25н	0,03М KMnO4 в нейтральной среде	0,01М

Между объёмами V и нормальностями С_н реагирующих веществ существует соотношение:

V₁ С_н,1 =V₂ С_н,2                    (12)

Примеры решения задач

Задача 1. Рассчитайте молярность, нормальность, моляльность, титр, мольную долю и мольное отношение для 40 мас.% раствора серной кислоты, если плотность этого раствора равна 1,303 г/см³.

Решение.

Масса 1 литра раствора равна М = 1000·1,303 = 1303,0 г.

Масса серной кислоты в этом растворе: m = 1303·0,4 = 521,2 г.

Молярность раствора С_м = 521,2/98 = 5,32 М.

Нормальность раствора С_н = 5,32/(1/2) = 10,64 н.

Титр раствора Т = 521,2/1000 = 0,5212 г/см³.

Моляльность μ = 5,32/(1,303 – 0,5212) = 6,8 моль/кг воды.

Обратите внимание на то, что в концентрированных растворах моляльность (μ) всегда больше молярности (С_м). В разбавленных растворах наоборот.

Масса воды в растворе: m = 1303,0 – 521,2 = 781,8 г.

Количество вещества воды: n = 781,8/18 = 43,43 моль.

Мольная доля серной кислоты: χ = 5,32/(5,32+43,43) = 0,109. Мольная доля воды равна 1– 0,109 = 0,891.

Мольное отношение равно 5,32/43,43 = 0,1225.

Задача 2. Определите объём 70 мас.% раствора серной кислоты (r = 1,611 г/см³), который потребуется для приготовления 2 л 0,1 н раствора этой кислоты.

Решение.

2 л 0,1н раствора серной кислоты содержат 0,2 моль-экв, т.е. 0,1 моль или 9,8 г.

Масса 70%-го раствора кислоты m = 9,8/0,7 = 14 г.

Объём раствора кислоты V = 14/1,611 = 8,69 мл.

Задача 3. В 5 л воды растворили 100 л аммиака (н.у.). Рассчитать массовую долю и молярную концентрацию NH₃ в полученном растворе, если его плотность равна 0,992 г/см³.

Решение.

Масса 100 л аммиака (н.у.) m = 17·100/22,4 = 75,9 г.

Масса раствора m = 5000 + 75,9 = 5075,9 г.

Массовая доля NH₃ равна 75,9/5075,9 = 0,0149 или 1,49 %.

Количество вещества NH₃ равно 100/22,4 = 4,46 моль.

Объём раствора V = 5,0759/0,992 = 5,12 л.

Молярность раствора С_м = 4,46/5,1168 = 0,872 моль/л.

Задача 4. Сколько мл 0,1М раствора ортофосфорной кислоты потребуется для нейтрализации 10 мл 0,3М раствора гидроксида бария?

Решение.

Переводим молярность в нормальность:

0,1 М Н₃РО₄  0,3 н; 0,3 М Ва(ОН)₂  0,6 н.

Используя выражение (12), получаем: V(H₃P0₄)=10·0,6/0,3 = 20 мл.

Задача 5. Какой объем, мл  2 и 14 мас.% растворов NaCl потребуется для приготовления 150 мл 6,2 мас.% раствора хлорида натрия?

Плотности растворов NaCl:

С, мас.%	2	6	7	14
ρ, г/см3	2,012	1,041	1,049	1,101

Решение.

Методом интерполяции рассчитываем плотность 6,2 мас.% раствора NaCl:

_6,2% =_6% + 0,2(_7% —_6% )/(7 – 6) = 1,0410 + 0,0016 = 1,0426 г/см³.

Определяем массу раствора: m = 150·1,0426 = 156,39 г.

Находим массу NaCl в этом растворе: m = 156,39·0,062 = 9,70 г.

Для расчёта объёмов 2 мас.% раствора (V₁) и 14 мас.% раствора (V₂) составляем два уравнения с двумя неизвестными (баланс по массе раствора и по массе хлорида натрия):

156,39 = V₁ 1,012 + V₂ 1,101 ,

9,70 = V₁·1,012·0,02 + V₂·1,101·0,14 .

Решение системы этих двух уравнений дает V₁ =100,45 мл и V₂ = 49,71 мл.

Задачи для самостоятельного решения

3.1. Рассчитайте нормальность 2 М раствора сульфата железа (III), взаимодействующего со щёлочью в водном растворе.

12 н.

3.2. Определите молярность 0,2 н раствора сульфата магния, взаимодействующего с ортофосфатом натрия в водном растворе.

0,1 M.

3.3. Рассчитайте нормальность 0,02 М раствора KMnO₄, взаимодействующего с восстановителем в нейтральной среде.

0,06 н.

3.4. Определите молярность 0,1 н раствора KMnO₄, взаимодействующего с восстановителем в кислой среде.

0,02 M.

3.5. Рассчитать нормальность 0,2 М раствора K₂Cr₂O₇, взаимодействующего с восстановителем в кислой среде.

1,2 M.

3.6. 15 г CuSO₄·5H₂O растворили в 200 г 6 мас.% раствора CuSO₄. Чему равна массовая доля сульфата меди, а также молярность, моляльность и титр полученного раствора, если его плотность составляет 1,107 г/мл?

0,1; 0,695М; 0,698 моль/кг; 0,111 г/мл.

3.7. При выпаривании 400 мл 12 мас.% раствора KNO₃ (плотность раствора 1,076 г/мл) получили 2М раствор нитрата калия. Определить объём полученного раствора, его нормальную концентрацию и титр.

255 мл; 2 н; 0,203 г/мл.

3.8. В 3 л воды растворили 67,2 л хлороводорода, измеренного при нормальных условиях. Плотность полученного раствора равна 1,016 г/мл. Вычислить массовую, мольную долю растворённого вещества и мольное отношение растворённого вещества и воды в приготовленном растворе.

0,035; 0,0177; 1:55,6.

3.9. Сколько граммов NaCl надо добавить к 250 г 6 мас.% раствору NaCl, чтобы приготовить 500 мл раствора хлорида натрия, содержащего 16 мас.% NaCl? Плотность полученного раствора составляет 1,116 г/мл. Определить молярную концентрацию и титр полученного раствора.

74,28 г; 3,05 М; 0,179 г/мл.

3.10. Определить массу воды, в которой следует растворить 26 г ВaCl₂·2H₂O для получения 0,55М раствора ВaCl₂ (плотность раствора 1,092 г/мл). Вычислить титр и моляльность полученного раствора.

192,4 г; 0,111 г/мл; 0,56 моль/кг.

4.1. Концентрации растворов

Раствор– гомогенная (однородная) система,
состоящая из двух или более компонентов,
состав которой может непрерывно
изменяться в определенных пределах. По
агрегатному состоянию растворы могут
быть газообразными, жидкими и твердыми.

В
растворах выделяют растворитель и
растворенное вещество. Растворителем
называют компонент, который образует
непрерывную среду. остальные
компоненты, которые распределены в
среде растворителя в виде дискретных
частиц, называются растворенными
веществами. Состав раствора (концентрация)
чаще всего выражается следующими
способами.

 Массовая
доля или процентное содержание–
соотношение масс растворенного веществаm_ви раствораm_р-р,
выраженное в долях или процентах:

.
(4.1)

 Концентрация,
выраженная в граммах на литр, показывает,
какая масса растворенного веществаm_в,
выраженная в граммах, содержится в
единице объема раствораV_р-р:

(4.2)

 Молярная
концентрация, илимолярность, –
число молей растворенного веществаn_вв 1 дм³ (1 л) раствора:

.
(4.3)

 Моляльная
концентрация, илимоляльность, –
число молей растворенного вещества,
приходящееся на 1 кг растворителя:

.
(4.4)

 Мольнаядоляили мольные проценты–
число молей компонента (растворителя
или растворенного вещества), содержащееся
в одном моле раствора:

.
(4.5)

 Нормальная
концентрация, илинормальность,
– количество эквивалентовn_эврастворенного вещества, содержащееся
в 1 л раствора:

,
(4.6)

где
z– количество обменных
эквивалентов растворенного вещества,
содержащееся в 1  моль вещества.

Для
кислот zсоответствует
основности кислоты, т.е. числу атомов
водорода в составе кислоты, обмениваемых
в данной реакции на металл или
нейтрализуемых основанием.

Для
оснований zсоответствует
кислотности основания, т.е. числу
гидроксильных групп в составе основания,
обмениваемых на кислотный остаток или
нейтрализуемых кислотой.

Для
солей zрассчитывают
как произведение числа атомов и степени
окисления металла в составе соли.

Для
окислителей и восстановителей в
окислительно-восстановительных реакциях
z– изменение их степени
окисления в ходе реакции.

Пример
1. Раствор серной кислоты
в воде с концентрацией 16 % (по массе)
имеет плотностьd= 1,109 г/см³.
Выразить концентрацию этого раствора
всеми возможными способами.

Решение.1.
Выделим мысленно 1 кг раствора и
установим его объем:

.

2. Определим
массу растворенного вещества (H₂SO₄)
по формуле (4.1):

3. По
формуле (4.2) рассчитаем концентрацию
раствора серной кислоты

4. Найдем
число молей серной кислоты:

5. По
формуле (4.3) вычислим молярную концентрацию
раствора серной кислоты:

6. Найдем
массу растворителя (Н₂О):

7. По
формуле (4.4) вычислим моляльную концентрацию
раствора серной кислоты:

8. Найдем
число молей воды:

9. По
формуле (4.5) вычислим мольную долю серной
кислоты:

10. По
формуле (4.6) определим нормальную
концентрацию раствора серной кислоты
(для серной кислоты количество обменных
эквивалентов в 1 моль вещества z= 2):

Пример
2.Какой объем раствора серной
кислоты концентрацией 10 % (d= 1,066 г/см³)
требуется для приготовления 200 мл
1 н. раствора?

Решение.
1. найдем
массу серной кислоты, содержащейся в
200 мл 1 н. раствора. Для этого вычислим
молярную концентрацию раствора по
формуле (4.3):
а также количество вещества серной
кислотыи ее массу.

2. Подставим
найденную массу серной кислоты в
уравнение (4.1) и вычислим объем
10-процентного раствора:

Пример
3. Какой объем воды следует добавить
к 500 мл раствора, содержащего 40 г
сульфата никеля, чтобы понизить его
концентрацию до 0,05 моль/л?

Решение.
По уравнению (4.3) вычислим объем 0,05 М
раствора:

и
объем воды:

.

Пример
4. Найти молярную концентрацию раствора
карбоната натрия, полученную при
смешивании 600 мл 2,15-процентного
раствора (d = 1,02 /см³)
и 200 мл 8,82-процентного раствора
(d= 1,09 г/см³).

Решение.
Количество вещества карбоната натрия
в каждом из смешиваемых растворов
соответственно

Молярная
концентрация полученного раствора

Пример
5.Какой объем раствора серной кислоты
концентрацией 0,42 моль/л потребуется
для нейтрализации 20 мл раствора
гидроксида калия концентрацией 6 %
(d= 1,053 г/см³)?

Решение1. Составим
уравнение реакции:

2KOH + H₂SO₄  K₂SO₄ + 2H₂O.

2. С
учетом уравнения (4.1) найдем количество
вещества KOH

3. По
уравнению реакции на 2 моль KOHприходится 1 моль Н₂SO₄,
следовательно, для реакции с 0,02 моль
гидроксида калия требуется 0,01 моль
серной кислоты.

4. По
уравнению (4.3) найдем объем раствора
серной кислоты:

Задание I. Выразить
концентрацию заданного в табл.4.1 раствора
всеми возможными способами.

Таблица
4.1

Задача	Вещество	Концентрация раствора	Плотность раствора, г/см3
1	H2SO4	15 %	1,1
2	H3PO4	2,79 моль/л	1,115
3	BaCl2	1,69 моль/л	1,28
4	FeSO4	0,3 экв/л	1,02
5	AlCl3	0,55 %	1,007
6	CaCl2	22 %	1,203
7	Na2CO3	0,39 моль/л	1,019
8	HCl	0,4 мол. %	1,002
9	KOH	3 мол. %	1,073
10	NaOH	13 %	1,142
11	Al2(SO4)3	0,15 экв/л	1,009
12	KMnO4	0,25 экв/л	1,027
13	K2Cr2O7	0,18 моль/кг	1,033
14	CrCl3	0,6 экв/л	1,022
15	CdCl2	0,5 моль/л	1,08
16	MnCl2	10 %	1,086
17	Hg(NO3)2	0,25 моль/л	1,174
18	ZnSO4	1,374 экв/л	1,107
19	KOH	34 %	1,336
20	MgSO4	20 %	1,219
21	H2SO4	1,56 моль/л	1,095
22	H3PO4	7,3 мол. %	1,181
23	NaBr	5,8 мол. %	1,21
24	NaCl	7,1 мол. %	1,147
25	HCl	17,4 мол. %	1,149
26	H2SO4	3,4 мол. %	1,109
27	KOH	6,3 мол. %	1,147
28	H2SO4	5,9 мол. %	1,18
29	KOH	8,107 экв/л	1,336
30	Pb(NO3)2	30 %	1,328
31	H3PO4	30 %	1,181
32	NaBr	26 %	1,21
33	NaCl	15 %	1,109
34	КОН	560 г/л	1,411
35	H3PO4	855 г/л	1,426

Окончание табл.4.1

Задача	Вещество	Концентрация раствора	Плотность раствора, г/см3
36	H3PO4	3 мол. %	1,08
37	HNO3	10,4 экв/л	1,31
38	H2SO4	40 %	1,303
39	ZnSO4	87 г/л	1,084
40	H2SO4	30 %	1,218
41	КОН	0,12 моль/кг	1,0
42	HNO3	10,4 н.	1,31
43	NH4OH	9 %	0,961
44	NaCl	4,5%	1,03
45	CuSO4	1,037 моль/кг	1,206
46	FeCl3	1,9 моль/л	1,234
47	NH4OH	10 %	0,957
48	H2SO4	20 %	1,139
49	H3PO4	24 %	1,14
50	BaCl2	10 %	1,092

Задание
II. Решить задачи.

51. Какой
объем 88-процентного раствора серной
кислоты плотностью 1,8 г/см³надо
взять, чтобы приготовить 2 л этой же
кислоты концентрацией 2,36 моль/л?

52. 
Какое количество миллилитров 12 н.
раствора едкого кали (КОН) надо взять,
чтобы приготовить 500 мл 15-процентного
раствора едкого кали плотностью
1,14 г/см³?

53. Какое
количество воды надо добавить к 200 мл
52-процентного раствора едкого натра
плотностью 1,35 г/см³, чтобы
получить раствор с концентрацией
2,78 моль/л?

54. Раствор
серной кислоты концентрацией 3 моль/л
имеет плотность 1,18 г/см³. Какое
количество воды надо добавить к 118 г
этого раствора, чтобы получить раствор
с концентрацией 12 %?

55. Сколько
воды надо добавить к 125 мл 26-процентного
раствора соляной кислоты плотностью
1,13 г/см³, чтобы получить раствор
с концентрацией 14,5 %?

56. Какое
количество воды надо добавить к 150 г
раствора хлорида бария в воде (концентрация
2 экв/л, плотность 1,2 г/см³),
чтобы получить раствор с концентрацией
8 %?

57. Какое
количество миллилитров раствора
фосфорной кислоты, мольная доля которого
0,01 (плотность раствора 1,025 г/см³),
надо взять, чтобы получить 200 г раствора
с концентрацией 2,6 %?

58. Сколько
миллилитров 2,25 М раствора хлорида
калия надо взять, чтобы приготовить
1,5 л 6-процентного раствора плотностью
1,04 г/см³?

59. Какой
объем раствора соляной кислоты
(концентрация 38 %, плотность 1,189 г/см³)
потребуется для приготовления 250 мл
0,08 н. раствора?

60. Сколько
миллилитров раствора серной кислоты
(концентрация 96 %, плотность 1,84 г/см³)
потребуется для приготовления 2 л
0,25 н. раствора?

61. Сколько
граммов едкого кали надо взять для
приготовления 2 л раствора концентрацией
10 % и плотностью 1,09 г/см³?

62. Какой
объем раствора серной кислоты (концентрация
98 %, плотность 1,837 г/см³) надо
взять для приготовления 500 мл 0,1 н.
раствора?

63. Какой
объем 3 н. раствора фосфорной кислоты
надо взять для приготовления 1 л 0,5 М
раствора?

64. Как
приготовить 500 мл 0,5 н. раствора
соды из 2 н. ее раствора?

65. Сколько
миллилитров воды надо прибавить к 300 мл
раствора едкого кали, (концентрация
25 %, плотность 1,236 г/см³), чтобы
получить 8-процентный раствор?

66. Какой
объем азотной кислоты (концентрация
56 %, плотность 1,345 г/см³)
потребуется для приготовления 1 л
0,1 М раствора?

67. Сколько
миллилитров воды надо прибавить к 100 мл
раствора серной кислоты (концентрация
48 %, плотность 1,376 г/см³), чтобы
получить 0,5 н. раствор?

68. До
какого объема надо разбавить 200 мл
1 н. раствора хлорида натрия, чтобы
получить раствор концентрацией 4,5 %
и плотностью 1,029 г/см³?

69. Сколько
граммов сульфата натрия надо прибавить
к 1 л раствора (концентрация 10 %,
плотность 1,09 г/см³), чтобы
получить 15-процентный раствор?

70. Сколько
воды надо прибавить к 200 мл раствора
азотной кислоты (концентрация 32 %,
плотность 1,193 г/см³), чтобы
получить 10-процентный раствор?

71. Сколько
раствора соляной кислоты (концентрация
36 %, плотность 1,179 г/см³)
потребуется для приготовления 1 л
0,5 н. раствора?

72. Сколько
воды надо добавить к 50 мл 2 н.
раствора, чтобы получить 0,25 н. раствор?

73. Сколько
граммов хлорида аммония надо добавить
к 5 л 2,1 М раствора плотностью
1,054 г/см³, чтобы получить
20-процентный раствор?

74. Сколько
граммов едкого натра надо взять для
приготовления 2 л раствора концентрацией
10 % и плотностью 1,080 г/см³?

75. Как
приготовить 1 л 1 н. раствора KOH из
49-процентного раствора той же щелочи
плотностью 1,5 г/см³?

76. Имеется
раствор серной кислоты (концентрация
80 %, плотность 1,732 г/см³). Как
из него приготовить 2 л 6 М раствора
H₂SO₄?

77. Сколько
серной кислоты (концентрация 60 %,
плотность 1,503 г/см³)
надо взять для приготовления 10 л
0,1 н. ее раствора?

78. Сколько
воды надо испарить, чтобы из 10 л 0,25 М
раствора ортофосфорной кислоты получить
6 М раствор?

79. В
лаборатории имеется 20 кг 12-процентного
раствора поташа K₂CO₃. Сколько
килограммов технического поташа,
содержащего 8 % посторонних примесей,
надо взять для повышения концентрации
имеющегося раствора до 20 %?

80. Какой
объем раствора карбоната натрия
(концентрация 10 %, плотность 1,105 г/см³)
требуется для приготовления 5 л
2-процентного раствора плотностью
1,02 г/см³?

81. Сколько
граммов хлористого аммония потребуется
для приготовления 600 мл
0,5 М раствора?

82. Какую
массу нитрата свинца (II)
надо взять для приготовления 300 мл
0,2 н. раствора?

83. Сколько
граммов медного купороса (пентагидрата
сульфата меди (II)) надо взять для
приготовления 1 л 2 н. раствора?

84. Какой
процентной концентрации получится
соляная кислота, если к 100 мл раствора
HCl (концентрация 36 %, плотность
1,179 г/см³) прибавить 200 мл
воды?

85. Сколько
граммов азотной кислоты содержится в
1 л 36-процентного раствора плотностью
1,221 г/см³?

86. Какой
процентной концентрации получится
раствор, если к 500 мл 30-процентного
раствора КОН плотностью 1,288 г/см³прибавить 500 мл воды?

87. Какой
объем аммиака следует растворить в воде
при 25 °С и 120 кПа для получения 2 л
10-процентного раствора гидроксида
аммония, плотностью 0,96 г/см³?

88. Какая
масса сульфита натрия потребуется для
приготовления 5 л 8-процентного
раствора плотностью 1,075 г/см³?

89. Сколько
воды надо прибавить к 50 мл 2 М
раствора ортофосфорной кислоты, чтобы
получить 0,25 н. раствор?

90. Какой
объем воды потребуется для растворения
67,2 л хлороводорода, приведенного к
нормальным условиям, для получения
9-процентного раствора плотностью
1,04 г/мл?

91. Сколько
граммов десятиводного сульфата натрия
нужно растворить в 800 мл воды для
получения раствора с концентрацией по
безводному сульфату натрия 10 %?

92. Какая
масса хлорида калия потребуется для
приготовления 200 мл раствора с
концентрацией 1,455 моль/л?

93. Необходимо
приготовить 100 г раствора хлорида
бария с концентрацией 5 %. Какая масса
дигидрата хлорида бария потребуется
для этого?

94. Какой
объем раствора серной кислоты (концентрация
30 %, плотность 1,12 г/см³)
потребуется для приготовления 2 л
раствора концентрацией 0,4 н.?

95. Какой
объем аммиака при температуре 25 °С
и давлении 1 атм следует растворить
в 1 л воды для получения раствора
гидроксида аммония концентрацией 20 %?

96. Рассчитать,
какой объем воды следует взять для
растворения 16 г СН₃ОН
для получения раствора метанола с
мольной долей 0,02.

97. Раствор
хлорида алюминия в воде имеет концентрацию
2 экв/л и плотность 1,08 г/см³.
К 50 г этого раствора добавили 35 мл
воды, и его плотность стала 1,035 г/см³.
Найти массовую долю хлорида алюминия
в новом растворе.

98. Сколько
5-процентного раствора можно приготовить
из 1 т плавленого сульфида натрия,
содержащего 30 % примесей?

99. Раствор
хлорида алюминия в воде имеет концентрацию
2,18 экв/л и плотность 1,08 г/см³.
К 50 г этого раствора добавили 35 мл
воды и его плотность стала 1,044 г/см³.
Найти концентрацию нового раствора в
процентах.

100. К
200 мл 0,7 н. раствора серной кислоты
прибавили 300 г воды. Рассчитать
конечную концентрацию серной кислоты
в граммах на литр.

101. Смешали
20 мл 0,5 н. раствора соляной кислоты
и 10 мл 0,2 н. раствора гидроксида
бария. Какое вещество и в каком количестве
будет находиться в растворе в избытке?

102. 
Раствор хлорида бария содержит 2,3 г
бария. Сколько миллилитров 0,5 н.
раствора серной кислоты потребуется
для осаждения всего бария в виде сульфата?

103. Сколько
и какого вещества останется в избытке,
если к 75 мл 0,3 н. раствора серной
кислоты прибавить 125 мл 0,2 н. раствора
калиевой щелочи?

104. Для
осаждения в виде хлорида всего серебра,
содержащегося в 100 мл раствора нитрата
серебра, потребовалось 50 мл 0,2 н.
раствора соляной кислоты. Какова
нормальность раствора нитрата серебра,
и какая масса хлорида серебра выпала в
осадок?

105. На
нейтрализацию 31 мл 0,16 н. раствора
щелочи требуется 217 мл раствора серной
кислоты. Чему равна нормальность раствора
серной кислоты?

106. Какой
объем 0,3 н. раствора кислоты требуется
для нейтрализации раствора, содержащего
0,32 г гидроксида натрия в 40 мл?

107. На
нейтрализацию 1 л раствора, содержащего
1,4 г гидроксида калия, требуется 50 мл
раствора кислоты. Вычислить нормальность
раствора кислоты.

108. Какая
масса азотной кислоты содержалась в
растворе, если на нейтрализацию его
потребовалось 35 мл 0,4 н. раствора
гидроксида натрия?

109. Сколько
миллилитров 1 н. раствора едкого натра
потребуется для полной нейтрализации
300 мл 0,1 М раствора серной кислоты?

110. Смешали
1 л раствора соляной кислоты
(концентрация 20 %, плотность 1,098 г/см³)
и 1 л раствора соляной кислоты
(концентрация 12,5 %, плотность
1,06 г/см³). Какой молярной
концентрации раствор получится после
смешивания?

111. Сколько
миллилитров 0,1 н. едкого натра (NaOH)
потребуется для осаждения меди в виде
гидроксида из 20 мл раствора сульфата
меди, в 1 л которого содержится 10 г
меди?

112. Сколько
миллилитров соляной кислоты (концентрация
10 %, плотность 1,047 г/ см³)
потребуется для нейтрализации раствора,
содержащего 8,5 г гидроксида бария?

113. Сколько
миллилитров раствора соды, содержащего
в 1 л 21,2 г соли, надо добавить к
30 мл 0,2 н. раствора хлорида кальция
для полного осаждения кальция в виде
карбоната?

114. Сколько
граммов гидроксида железа выпадет в
осадок, если к 500 мл 0,2 н. раствора
хлорида железа (III) добавить избыток
щелочи?

115. В
каком объемном отношении надо смешать
растворы гидроксида бария с концентрацией
95,5 г/л и 0,5 н. соляной кислоты для
получения раствора с нейтральной средой?

116. На
нейтрализацию 20 мл раствора едкого
кали потребовалось 13 мл 0,2 н.
раствора кислоты. Сколько граммов едкого
кали содержится в 1 л раствора?

117. Сколько
миллилитров раствора нитрата серебра,
содержащего 5 г/л серебра, надо добавить
к 10 мл 0,2 н. раствора хлорида натрия,
чтобы полностью удалить из раствора
ионы хлора?

118. Сколько
миллилитров 2 н. серной кислоты
потребуется для превращения 1,56 г
гидроксида алюминия в сульфат алюминия?

119. Сколько
граммов карбоната кальция можно
растворить в 100 мл соляной кислоты
(концентрация 20 %, плотность 1,1 г/см³)?
Вычислить объем, который займет
выделившийся газ при нормальных условиях.

120. К
5 г цинка прибавили 100 мл 10,2-процентной
соляной кислоты (плотность раствора
1,05 г/см³). Какое вещество и в
каком количестве осталось в избытке?
Вычислить объем водорода, выделившегося
при 20 ºС и 750 мм рт. ст.

121. На
нейтрализацию 20 мл раствора гидроксида
калия (концентрация 5,66 %, плотность
1,053 г/см³) пошло 12,1 мл раствора
серной кислоты плотностью 1,052 г/см³.
Определить процентную концентрацию
раствора серной кислоты.

122. Какое
количество миллилитров 0,5 н. раствора
сульфата натрия надо долить к 100 мл
раствора хлорида бария (концентрация
16 %, плотность 1,156 г/см³),
чтобы полностью осадить сульфат-ион?

123. На
нейтрализацию 50 мл раствора фосфорной
кислоты плотностью 1,01 г/см³израсходовано 31,2 г 1 н. раствора
гидроксида натрия плотностью 1,04 г/см³.
Определить процентную концентрацию
фосфорной кислоты.

124. 10 г
сплава меди с цинком обработали соляной
кислотой. При этом выделилось 570 мл
водорода, измеренных при температуре
27 ºС и давлении 10⁵Па. Определить
состав сплава и выразить его в массовых
и мольных долях.

125. При
растворении 15 г сплава серебра с
алюминием раствором едкого натра
выделилось 13 мл водорода, измеренного
при температуре 57 ºС и давлении
1510⁵Па.
Определить состав сплава и выразить
его в массовых и мольных долях.

126. При
растворении в азотной кислоте 5 г
сплава меди и золота выделилось 0,99 мл
оксида азота (II), измеренных при
температуре 37 ºС и давлении 1,210⁵Па.
Определить состав сплава и выразить
его в массовых и мольных долях.

127. Для
нейтрализации 20 мл 0,1 н. раствора
кислоты потребовалось 8 мл раствора
гидроксида натрия. Сколько граммов NaOH
содержит 1 л этого раствора?

128. Какой
объем 0,2 н. раствора кислоты требуется
для нейтрализации раствора, содержащего
0,51 г гидроксида калия в 30 мл?

129. Сколько
и какого вещества останется в избытке,
если к 150 мл 0,4 н. раствора соляной
кислоты прибавить 250 мл 0,2 н. раствора
гидроксида натрия?

130. Смешали
100 мл 1,5 н. раствора и 100 мл 0,5 н.
раствора серной кислоты. Рассчитать
молярность полученного раствора.

131. К
100 мл раствора едкого натра (концентрация
10 %, плотность 1,109 г/см³)
прибавили 200 мл раствора NaOH (концентрация
20 %, плотность 1,219 г/см³).
Рассчитать нормальность полученного
раствора.

132. К
500 мл раствора хлорида натрия
(концентрация 6 %, плотность 1,04 г/см³)
прибавили 1 л раствора хлорида калия
концентрацией 8 % и
плотностью 1,05 г/см³.
Рассчитать молярную концентрацию
хлорид-иона в растворе после смешения.

133. Смешали
два раствора нитрата натрия концентрацией
0,8 и 0,2 моль/л в пропорции
2:1. Рассчитать молярную концентрацию
полученного раствора.

134. Определить
эквивалентную массу кислоты, если на
нейтрализацию раствора, содержащего
0,63 г кислоты, израсходовано
20 мл 0,5 н. раствора
щелочи.

135. Смешали
2 л раствора сульфата меди (II)
концентрацией 2 % и
плотностью 1,02 г/см³и 1 л раствора хлорида меди (II)
концентрацией 0,1 н. Рассчитать молярную
концентрацию меди в полученном растворе.

136. К
50 мл раствора NaCl концентрацией 10 г/л
прибавили 100 мл раствора NaCl концентрацией
2 г/л. Рассчитать молярную концентрацию
полученного раствора.

137. К
100 л раствора соли железа с содержанием
по железу 5 г/л прибавили 50 л раствора
нитрата железа (III) концентрацией
0,3 моль/л. Рассчитать молярную
концентрацию железа в полученном
растворе.

138. На
нейтрализацию раствора, содержащего
4,05 г кислоты, израсходовано 40 мл
раствора едкого натра (NaOH) концентрацией
10 % и плотностью 1,109 г/см³.
Определить эквивалентную массу кислоты.

139. К
50 л раствора фосфорной кислоты
концентрацией 8 % и плотностью
1,042 г/см³прибавили 2 л фосфата
натрия концентрацией 5 г/л. Рассчитать
молярную концентрацию фосфат-иона в
полученном растворе.

140. Смешали
54 мл раствора NaOH концентрацией 0,5 %
и плотностью 1 г/см³
и 10 мл 2-процентного раствора NaOH
плотностью 1,02 г/см³.
Рассчитать концентрацию полученного
раствора (в процентах).

141. Смешали
120 л раствора с содержанием никеля
0,8 моль/л, 500 л раствора с содержанием
никеля 1 г/л и 50 л раствора
(концентрация NiSO₄14 %, плотность
1,158 г/см³). Рассчитать молярную
концентрацию никеля в полученном
растворе.

142. На
нейтрализацию 10 мл раствора серной
кислоты концентрацией 22 % и плотностью
1,155 г/см³потребовалось 50 мл
раствора щелочи концентрацией 41,6 г/л.
Определить эквивалентную массу щелочи.

143. Смешали
4 мл серной кислоты (концентрация
40 %, плотность 1,303 г/см³) и
200 мл серной кислоты концентрацией
0,001 моль/л. Рассчитать нормальную
концентрацию полученного раствора.

144. Смешали
8 л раствора соляной кислоты
концентрацией 4 моль/л и 11 л раствора
той же кислоты концентрацией 2 г/л.
Рассчитать концентрацию полученного
раствора в граммах на литр.

145. Сколько
известняка с содержанием карбоната
кальция 70 % потребуется для полной
нейтрализации 10 л серной кислоты
концентрацией 5 г/л?

146. Смешали
7 л раствора магния концентрацией
0,1 моль/л и 5 л раствора соли кальция
концентрацией по кальцию 4 г/л.
Рассчитать общее содержание металлов
в растворе (в молях на литр).

147. К
раствору, содержащему 5 г сульфата
цинка, объемом 2 л добавили 3 л
раствора сульфата меди (II) концентрацией
0,3 моль/л. Рассчитать молярную
концентрацию сульфат-иона в полученном
растворе.

148. Смешали
растворы нитрата аммония концентрацией
0,3 моль/кг и 0,08 моль/л в соотношении
1:3. Рассчитать моляльную концентрацию
полученного раствора. Плотность всех
растворов принять равной 1 г/см³.

149. К
раствору объемом 30 мл, содержащему
10 г серной кислоты в 100 мл раствора,
прибавили 40 мл раствора NaOH, содержащего
9 г гидроксида натрия в 100 мл
раствора. Найти молярную концентрацию
вещества, которое останется в избытке.

150. Смешали
раствор нитрата серебра (концентрация
1 %, плотность 1,01 г/см³) и
раствор соляной кислоты (концентрация
5 %, плотность 1,02 г/см³) в
соотношении 3:4. Рассчитать молярную
концентрацию нитрат-иона в полученном
растворе.

151. Какой
объем раствора серной кислоты (концентрация
10 %, плотность 1,07 г/см³)
потребуется для полной нейтрализации
0,5 л раствора NaOH концентрацией 16 г/л?

152. Смешали
10 мл раствора HCl (концентрация 10 %,
плотность 1,047 г/см³) и 10 мл
раствора HCl (концентрация 6 %, плотность
1,028 г/см³). Рассчитать массовую
долю и молярную концентрацию соляной
кислоты в полученном растворе.

153. Из
раствора нитрата серебра (концентрация
2 %, плотность 1,015 г/см³)
по реакции с хлоридом натрия образуется
14,35 г хлорида серебра. Вычислить
исходный объем раствора нитрата серебра.

154. Смешали
1 л 1 М раствора CuSO₄и 2 л
0,5 М раствора CuSO₄. Рассчитать
содержание меди в полученном растворе
в граммах на литр.

155. Сколько
миллилитров 0,5 н. раствора сульфата
натрия нужно добавить к 100 мл раствора
хлорида бария (концентрация 16 %,
плотность 1,156 г/см³),
чтобы полностью осадить сульфат-ионы?

156. Металл
вытеснил из 100 мл соляной кислоты
348 мл водорода, измеренного при 20 °С
и 99,5 кПа. Рассчитать нормальную
концентрацию хлорида металла в полученном
растворе.