Определение временной жесткости

Временную жесткость воды определяют титрованием анализируе­мой воды раствором соляной кислоты с установленной нормальностью.

Титрование – один из методов химического анализа. В основе процесса титрования соляной кислотой водопроводной воды с солями жесткости лежат реакции:

Ca(HCO₃)₂ + 2HCl = CaCl₂ + 2H₂O + 2CO₂ ­

Mg(HCO₃)₂ + 2HCl = MgCl₂ + 2H₂O + 2CO₂ ­

Вещества реагируют в эквивалентных количествах. Точка эквивалентности определяется с помощью индикатора метилоранжа. Метилоранж в щелочном растворе окрашивается в желтый цвет, в кислом – в розовый, в нейтральном – золотисто-оранжевый.

1. Наполните бюретку стандартным раствором соляной кислоты (0,1 н.) и приведите ее в рабочее положение (удалите пузырек воздуха из оттянутого капилляра, установите нижний край мениска на нуль).

2. Налейте в мерную колбу 100 мл водопроводной воды.

3. Отмеренный объем воды (100 мл) перелейте в коническую колбу для титрования и добавьте 2-3 капли индикатора метилоранжа.

4. Установите колбу с отмеренным количеством воды под бюретку и приливайте по каплям стандартный раствор соляной кислоты до появления золотисто-оранжевого окрашивания. При титровании жидкость необходимо все время взбалтывать.

5. Заметьте и запишите количество миллилитров соляной кислоты, налитой из бюретки. Титрование повторяют 2 - 3 раза.

6. Зная средний объем титрованного раствора соляной кислоты, рассчитайте жесткость воды. Результаты запишите в таблицу 2.1.

Таблица 2.1.

Объем воды , мл	Объем 0,1 н.р-ра HCl			Жесткость воды Ж,

Определяем концентрацию солей, дающих временную жесткость (гидрокарбонатов кальция и магния Сн_ж).

Ж=Сн_Ж×1000 (моль экв/л)

2.6. Контрольные вопросы

1. Вычислить молярную и нормальную концентрацию 48%-ного раствора азотной кислоты, имеющего плотность 1,298 г/мл. Сколько миллилитров этого раствора потребуется для нейтрализации 20 мл 6 н. раство­ра гидроксида натрия?

2. Определите массовую долю серной кислоты в растворе, если к 1 л 20% кислоты (плотность 1,139 г/мл) добавить 1 л воды?

3. На нейтрализацию 20 мл раствора, содержащего в одном литре 12 г щелочи, было израсходовано 24 мл 0,25 н. раствора кислоты. Рассчитайте молярную массу эквивалентов щелочи.

4. Сколько моль содержит 0,5 л 0,03 М раствора сульфата меди?

5. На титрование 25 мл раствора гидроксида калия расходуется 23,25 мл соляной кислоты (Т_НСl = 0,007352 г/мл). Найти нормальную концентрацию раствора гидроксида калия.

6. В 1 литре раствора серной кислоты содержится 49 г H₂SO₄. Рассчитайте молярную концентрацию данного раствора серной кислоты.

7. Рассчитайте молярную и нормальную концентрацию раствора, если в 1 литре его содержится 20 г гидроксида натрия.

8. Определите массовую долю вещества в растворе, содержащем в 140г воды 20 г сахара.

9. Сколько граммов иода и спирта надо взять для приготовления 300г

10%-ного раствора?

10. Сколько граммов хлорида железа (III) необходимо для приготовления 2 л 0,5 н. раствора?

11. Вычислить молярную концентрацию раствора, в 0,04 л которого содержится 1,74 г сульфата калия.

12. Сколько г серной кислоты содержится в 1 литре 5 н. раствора?

13. Какую массу соли и воды необходимо взять для приготовления 30 кг раствора с массовой долей соли 15%?

14. Рассчитайте массу хлорида калия, необходимую для приготовления 300 мл 0,15 М раствора.

15. Вычислить титр 0,25 М раствора серной кислоты.

16. Чему равен титр 0,2 н. раствора азотной кислоты.

17. Рассчитайте титр раствора, содержащего 30 г сульфида калия в 300 мл раствора.

18. Водный раствор содержит 577 г серной кислоты в 1 литре, плотность раствора 1,335 г/мл. Определить массовую долю серной кислоты.

19. Вычислить молярную концентрацию 15%-ного раствора сульфата меди, плотность которого 1,107 г/мл.

20. Вычислить массовую долю 2 н. раствора гидроксида натрия плотностью 1,08 г/мл.

21. Плотность 1,4 М раствора серной кислоты составляет 1,085 г/мл.

Вычислить массовую долю серной кислоты в данном растворе.

22. Определить объем воды (мл) и массу нитрата калия (г) необходимых для приготовления 400 г 20%-ного раствора?

23. Рассчитайте титр 2 М раствора сульфата меди.

24. В каком объеме воды (мл) необходимо растворить 50 г бромида калия для получения 10%-ного раствора?

25. Определите массовую долю фосфорной кислоты в 2 н. растворе, плот­ностью 1,32 г/мл.

26. Вычислить молярную концентрацию эквивалента (нормальность) 10%-ного раствора сульфата меди, плотность которого равна 1,107 г/мл.

27. Рассчитайте массовую долю фосфорной кислоты в 6,6 М растворе, плотностью 1,32 г/мл.

28. Вычислите молярную и нормальную концентрацию 16%-ного раствора хлорида алюминия плотностью 1,149 г/мл.

29. Определите молярную концентрацию раствора, полученного при растворении 42,6 г сульфата натрия массой воды 300 г, если плотность полученного раствора равна 1,12 г/мл.

30. Определите молярную концентрацию и нормальность 30%-ного раствора серной кислоты, имеющего плотность 1,204 г/мл.

31. Определите молярную концентрацию и нормальность 47,7%-ного раствора фосфорной кислоты, плотность которого равна 1,315 г/мл.

32. Определите массовую долю соляной кислоты в 8 М растворе ее плотностью 1,23 г/мл.

33. Вычислите, какие массы 60%-ного раствора и воды потребуется для приготовления 3 кг 10%-ного раствора.

34. Смешано 200 г 5%-ного раствора и 100 г 10%-ного раствора одного и того же вещества. Определите массовую долю вещества в полученном растворе.

35. Какой объем раствора серной кислоты плотностью 1,8 г/мл с массовой долей Н₂SО₄ 88% надо взять для приготовления раствора кислоты объемом 20мл и плотностью 1,3 г/мл с массовой долей серной кислоты 40%?

36. Определить объем аммиака (условия нормальные), который необходимо растворить в 249 г воды для получения 35%-ного раствора гидроксида аммония.

37. Определить массу воды, в которой нужно растворить 188 г оксида калия для получения 5,6%-ного раствора гидроксида калия.

38. Определить массу 7,93%-ного раствора KOH, в которой нужно растворить 47 г оксида калия для получения 21%-ного раствора КОН.

39. Определить массу 61,25%-ного раствора серной кислоты, в которой нужно растворить 40 г серного ангидрида, чтобы получить 73,5%-ный раствор серной кислоты.

40. Определить массовую долю сульфата железа (II) в раст­воре, полученном растворением 41,7 г железного купороса FeSO₄·7H₂O в 258,3 г воды.

41. Определить молярную концентрацию раствора, полученного при сме­шении 200 мл 8 М и 300 мл 2 М растворов серной кислоты.

42. Определить массовую долю 8 М раствора соляной кислоты, плотность которого равна 1,23 г/мл.

43. Смешано 100 г 8%-ного и 300г 5%-ного раствора одного и того же вещества. Определить массовую долю вещества в полученном растворе.

44. В лаборатории имеется раствор с массовой долей гидроксида нат­рия 30%, плотность которого 1,33 г/мл. Какой объем этого раст­вора надо взять для приготовления раствора объемом 250 мл с массовой долей гидроксида натрия 14% и плотностью 1,15 г/мл?

45. К раствору массой 400 г, массовая доля соли в которой составляет 20%, прилили 100 мл воды. Приняв плотность воды равной 1,0 г/мл, определить массовую долю соли в полученном растворе.

46. Какую массу раствора с массовой долей карбоната калия 40% надо прибавить к воде массой 500 г для получения раствора с массовой долей K₂CO₃ 5%?

47. Сколько граммов CuSO₄ содержится в 10,0 мл 0,2 М раствора? Какова его нормальность?

48. Сколько граммов BaCl₂ содержится в 25,0 мл 0,5 н. раствора? Каков его титр?

49. Вычислить массовую долю вещества в растворе, полученном раство­рением 50 г вещества в 1,5 л воды.

50. Сколько миллилитров 60%-ного раствора серной кислоты, плотность которого 1,50 г/мл, нужно взять, чтобы приготовить 5,0 л 12%-ного раствора, плотность которого 1,08 г/мл?

51. Сколько миллилитров 30%-ного раствора гидроксида калия, плот­ность которого 1,29 г/мл, нужно взять, чтобы приготовить 3,0 л 0,50 М раствора?

52. Сколько миллилитров 70%-ного раствора нитрата калия, плотность которого 1,6 г/мл, нужно взять, чтобы приготовить 0,5 л 0,2 н. раствора?

53. До какого объема нужно разбавить 20,0 мл 20%-ного раствора хло­рида меди (II), плотность которого 1,20 г/мл, чтобы получить 0,05 М раствора?

54. Сколько воды нужно прибавить к 25,0 мл 40%-ного раствора гид­роксида калия, плотность которого 1,41 г/мл, чтобы получить 2%-ный раствор?

55. К 500 мл раствора HCl, плотность которого 1,1 г/мл, прибавили 2,50 л воды, после чего раствор стал 4%-ным. Вычислить массовую долю HCl в исходном растворе.

56. Сколько миллилитров 1,5 н. раствора некоторого вещества нужно прибавить к 2 л 0,1 н. раствора, чтобы получить 0,2 н. раствор?

57. Вычислить молярную концентрацию 10%-ного раствора азотной кислоты, плот­ность которого 1,056 г/мл.

58. Вычислить молярную концентрацию 20%-ного раствора хлорида цинка, плотность которого 1,186 г/мл.

59. К 20,0 мл 16%-ного раствора сульфата марганца (II), плотность которого 1,17 г/мл, прибавили 20,0 мл 10%-ного раствора гидрок­сида калия, плотность которого 1,08 г/мл. Какое вещество взято в избытке и сколько граммов его останется после реакции?

60. К 10 мл 12,8%-ного раствора хлорида бария, плотность которого 1,12 г/мл, прибавлен раствор сульфата натрия, в результате чего выпал осадок сульфата бария. Вычислить массу осадка.

61. Сколько миллилитров 0,2 М раствора Na₂CO₃ требуется для реакции с 50,0 мл 0,5 М раствора СаСl₂?

62. Для реакции с раствором FeCl₃, содержащимся в 25 мл 2,0 М раство­ра, взято 100 мл 1,0 М раствора КОН. Какое вещество взято в избытке.

63. Сколько миллилитров 0,50 н. раствора щелочи требуется, чтобы осадить в виде Сu(OH)₂ всю медь, содержащуюся в 15 мл 1,2 н. раствора CuCl₂?

64. Какой объем раствора с массовой долей карбоната натрия 15% (плотность 1,16 г/мл) надо взять для приготовления раствора 0,45 М карбоната натрия объемом 120 мл?

65. К раствору 3,5 М хлорида аммония объемом 30 мл и плотностью 1,05 г/мл прилили 40 мл воды (плотность воды 1,00 г/мл). Опре­делите массовую долю соли в полученном растворе.

66. Сколько мл 25%-ного раствора серной кислоты (r = 1,18 г/мл) следует взять для приготовления 250 мл 1М раствора?

67. Сколько мл раствора хлороводородной кислоты с массовой долей HCl 30% (r = 1,15 г/мл) необходимо для приготовления 500 мл 1М раствора?

68. Сколько мл воды следует добавить к 361,1 мл 12%-ного раствора нитрата серебра (r = 1,108 г/мл), чтобы приготовить 5%-ный раствор?

69. В каком объеме воды необходимо растворить 57,4 г ZnSO₄ ^. 7Н₂О, чтобы приготовить 8%-ный раствор сульфата цинка?

70. Сколько граммов хлорида натрия следует добавить к 200 г 8%-ного раствора хлорида натрия, чтобы приготовить 18%-ный раствор?

71. Сколько мл 15%-ного раствора гидроксида натрия (r = 1,16 г/мл) потребуется для нейтрализации 0,87 моль хлороводородной кислоты?

72. Определите массу осадка, образовавшегося при взаимодействии 30 мл 8%-ного раствора нитрата серебра (r = 1,04 г/мл) и 20 кг 10%-ного раствора сероводорода.

73. Сколько мл сернистого газа (н.у.) следует растворить в 820 г 5%-ного раствора сернистой кислоты, чтобы получить 8%-ный раствор?

74. Определите массовую долю HCl в растворе, полученном при растворении 33,6 л HCl (н.у.) в 712,2 мл 5%-ного раствора соляной кислоты (r = 1,025 г/мл)

75. Определите массовую долю щелочи в растворе получившемся после полного растворения 69 г натрия в 240 мл воды.

76. Определите массовую долю щелочи в растворе после окончания реакции 23 г натрия с 121,4 мл 12%-ного раствора едкого натра (r = 1,03 г/мл).

77. Определите массовую долю соли в растворе, полученном после полного растворения 125 г медного купороса (CuSO₄ ^. 5Н₂О) в 250 г 5%-ного раствора сульфата меди (II).

78. Определите массовую долю кислоты в растворе, полученном при растворении 33,6 л сернистого газа (н.у.) в 320 г 5%-ного раствора сернистой кислоты.

79. Определите массовые доли средней и кислой солей в растворе, полученном при смешении 980 г 20%-ного раствора серной кислоты и 560 г 30%-ного раствора едкого кали (КОН).

80. Определите массовые доли кислоты и соли в растворе, полученном при смешении 730 г 30%-ного раствора соляной кислоты и 400 г 20%-ного раствора едкого натра (NaOH).

81. Определите массовые доли средней и основной солей в растворе, полученном при смешении 630 г 2%-ного раствора азотной кислоты и 740 г 1,25%-ного раствора известковой воды (Ca(OH)₂).

82. Сколько мл 30%-ного раствора соли с плотностью 1,07 г/мл нужно взять для приготовления 200 мл 20%-ного раствора этой соли с плотностью 1,07 г/мл?

83. Сколько мл воды следует добавить к 44 мл 60%-ного раствора азотной кислоты (r = 1,365 г/моль) чтобы получить 36%-ный раствор?

84. Определите массовую долю (%) вещества в растворе, полученном при растворении 25 г гидроксида натрия в 172 мл 14%-ного раствора гидроксида натрия (r = 1,163 г/мл).

85. На осаждение карбонатов из 500 мл воды израсходовали 0,53 г соды Na₂CO₃. Определить жесткость воды.

86. Определить жесткость воды, в 20 л которой содержится 4,44 г хлорида кальция.

87. Сколько граммов гидроксида кальция необходимо прибавить к 1000 л воды, чтобы удалить временную жесткость, равную 2,86 ммольэкв/л?

88. Вычислить временную жесткость воды, зная, что на реакцию с гид­рокарбонатом, содержащимся в 100 мл этой воды, потребовалось 5 мл 0,1 н. раствора соляной кислоты.

89. Чему равна временная жесткость воды, в 1 л которой содержится 0,146 г гидрокарбоната магния?

90. Жесткость воды, содержащей только гидрокарбонат кальция, равна 1,785 ммольэкв/л. Определите массу гидрокарбоната в 1 л воды.

91. Сколько карбоната натрия надо добавить к 5 л воды, чтобы устра­нить общую жесткость, равную 4,6 ммольэкв/л?

92. В 1 литре воды содержится 38 мг ионов Mg²⁺ и 108 мг ионов Ca²⁺.

Вычислить общую жесткость воды.

93. При осаждении карбонатов из 1 л воды израсходовали 0,53 г соды. Определить жесткость воды.

94. При осаждении карбонатов из 1 л воды израсходовали 0,265 г соды. Определите жесткость воды.

95. Определите жесткость воды, в 5 л которой содержится 2,22 мг хлорида кальция.

96. Найдите временную жесткость воды, если на титрование 0,1 л об­разца воды, содержащей гидрокарбонат магния, израсходовано 7,2мл 0,13 н. НСl.

97. Чему равна жесткость воды, содержащий 0,005 М СаСl₂?

98. Жесткость некоторого образца воды обусловливается только гидро­карбонатом железа(II). При кипячении 0,25 л такой воды в осадок выпадает 4 мг FeCO₃. Чему равна жесткость воды?