计算

1. 离子交换器的再生液流速要求大于4m/h（空罐流速）。现设计再生用喷射器，设计流量为

20m3/h，是否能满足2000、2500、3000三种交换器的要求? 答案:解：流速＝流量/截面积

2000交换器的截面积为3.14m2，2500交换器的截面积为4.9m2，3000交换器的截面积为7.1m2。

当喷射器流量为20m3/h时，

2000交换器的流速为20/3.14＝6.36＞4，2500交换器的流速为20/4.9＝4.08＞4，3000交换器的流速为20/7.1＝2.82＜4。

答：喷射器流量选用20m3/h，只能满足2000、2500交换器要求，不能满足3000交换器要求。

2. 某厂除盐系统中，强酸阳床入口水碱度为3.5mmol/L，出口水酸度为4.5mmol/L，树脂

装载量为8m3，周期制水量为1400t，求该强酸阳树脂的工作交换容量。

答案:解：（3.5＋4.5）×1400÷8＝1400 （mol/m3） 答：该强酸阳树脂的工作交换容量为1400mol/m3。

3. 一台阳离子交换器直径D＝2.5m，再生一次需浓度为31%的工业盐酸1065L。再生时，

盐酸浓度为3%，再生流速v＝5m/h，求进酸时间。 答案:解：再生流量为

2

（2.5/2）×3.14×5＝24.5（m3/h）

再生时间为

1065×31%/（24.5×3%×1000）＝0.449h＝27（min）

答：进酸时间为27min。

4. 一台阳离子交换器直径D＝3.0m，树脂层高H＝1.6m，树脂的工作交换容量E＝

800mol/m3，问再生时需用浓度为31%的工业盐酸多少升?

答案:解：V＝（D/2）2πhEM/（1000×31%） ＝（3.0/2）2×3.14×1.6×800×36.5/310 ＝1065 （L）

答：再生时需用浓度为31%的工业盐酸1065L。

5. 称取1.721g某种硫酸钙的结晶水合物（CaSO4·nH2O）加热，使之失去全部结晶水，这

时硫酸钙的质量是1.361g，试计算1mol结晶水合物中含多少摩尔结晶水。

答案:解：1mol结晶水合物失去水的质量是

[（1.721－1.361）/1.361]×136＝36.0（g）

所以1mol结晶水合物失去水的摩尔数为

36.0/18＝2（mol）

答：1mol硫酸钙结晶水合物中含2mol结晶水。

6. 有不纯的氯化铵21.4g，溶于水后，加足量硝酸银溶液，生成氯化银沉淀14.34g，

求氯化铵的质量分数。 答案:解：设纯的氯化铵为xg NH4Cl＋AgNO3

AgCl↓＋NH4NO3

53.5 143.4 x 14.34

则x＝53.5×14.34÷143.4＝5.35 （5.35/21.4）×100%＝25% 答：氯化铵的质量分数为25%。

7. 在催化剂作用下把490g氯酸钾加热使之完全溶解，标准状况下可得氧气多少升？

答案:解：设可得氧气VL 2KClO3

2KCl＋3O2↑

2 3 490/122.5 V/22.4 即2:3＝（490/122.5）:（V/22.4）

则V＝（3×490×22.4）÷（122.5×2）＝134.4（L） 答：标准状况下可得氧气134.4L。

8. 用21.4g NH4Cl与过量的消石灰起反应，在标准状况下生成氨气多少升？

答案:解：设生成氨气为VL 2NH4Cl＋Ca（OH）2

CaCl2＋2NH3↑＋2H2O

2 2 21.4/53.5 V/22.4

2:2＝（21.4/53.5）:（V/22.4）

V＝（21.4/53.5×2）×22.4÷2＝8.96（L）

答：计生成氨气8.96L。

9. 取某一经石灰处理的原水水样50mL，用c（1/2H2SO4）＝0.1mol/L的H2SO4溶液滴定至酚酞

指示剂无色，消耗H2SO4 0.35mL，继续滴定至甲基橙呈橙色，又消耗0.2mL H2SO4溶液，试问水中含有何种阴离子，其浓度各为多少？

答案:解：V1＝0.35 mL，V2＝0.2mL， 因为V1＞V2＞0

所以水中只有OH?和CO32?。

c（CO32?）＝0.1×0.2×103/50＝0.4（mmol/L）

c（OH?）＝

＝0.3（mmol/L）

答：水中只有OH?和CO32?阴离子，浓度分别为0.4、0.3mmol/L。

10. 欲配制c（1/6K2Cr2O7）＝0.05000mol/L的溶液500.0mL，问应准确称取基准K2Cr2O7

多少克?

答案:解：设应称取基准K2Cr2O7xg

x＝0.05000×（500.0/1000）×（294.2/6）＝1.226（g） 答：应准确称取基准K2Cr2O7 1.226g。

11. 取碱液（NaOH）5mL，用纯水稀释至100mL，并用c（1/2H2SO4）＝0.1000mol/L标准

溶液滴定至终点，消耗标准液14.0mL，计算该碱液的摩尔浓度。

答案:解：设该碱液的摩尔浓度为x mol/L

0.1×14＝5x

x＝0.28（mol/L）

答：该碱液的摩尔浓度为0.28mol/L。

12. 配制500mL c（1/2H2SO4）＝6mol/L的稀硫酸溶液。问需用密度为1.84g/cm浓度为98%

3

的浓硫酸多少毫升? 答案:解：浓硫酸的浓度为

c（1/2H2SO4）＝1000×1.84×98%/49＝36.8（mol/L）

设取浓硫酸的体积VmL， 则6×500＝36.8V V＝81.5（mL）

答：配制500mL c（1/2H2SO4）＝6mol/L的稀硫酸溶液，要取81.5mL的浓硫酸。

13. 取水样50mL，用0.0500mol/L HCl溶液滴定测碱度，当酚酞由红色转为无色时，消耗滴

定液0.65mL，用甲基橙作指示剂继续滴定，当溶液由黄色转为红色时，又消耗滴定液4.19mL，试判断与计算该水样中的碱度成分含量及总碱度值。

答案:解：令P为酚酞碱度，M为甲基橙碱度

P＝（0.05×0.65×103）/50＝0.65（mmol/L）

设V1＝0.65mL,V2＝4.19mL

因为V2＞V1＞0，所以水样中仅有CO32?和HCO3?两种碱度成分。 c（CO32?）＝0.0500×0.65×103＝0.65（mmol/L） c（HCO3?）＝0.0500×（4.19－0.65）×103÷50 ＝3.54（mmol/L）

即M＝4.19＋0.65＝4.84（mmol/L）

答：水样中仅有CO32?和HCO3?两种碱度成分，浓度分别为0.65mmol/L，3.54mmol/L，总碱度为4.84mmol/L。

14. 某电光分析天平的零点为－0.2mg，在该天平一称盘上加10mg标准砝码后，微分标

尺上的读数为＋9.7mg，问该天平的灵敏度与感量是多少?

答案:解：E＝＝0.99（格/mg）

S＝1/E＝1/0.99＝1.01（mg/格）

答：天平的灵敏度为0.99格/mg，感量为1.01mg/格。

15. 试计算CO＋H2O（气）

CO2＋H2这一可逆反应在1073K达到平衡时的平衡常数

k值及CO的起始浓度。已知反应平衡时[CO]＝0.25mol/L，[H2O]＝2.25mol/L，[CO2]＝0.75mol/L，[H2]＝0.75mol/L。

答案:解：反应式为CO＋H2O（气）

CO2＋H2

平衡时 0.25 2.25 0.75 0.75

k＝[CO2][H2]/{[CO][H2O]} ＝（0.75×0.75）/（0.25×2.25）＝1

由于反应物与生成物的摩尔之比为1:1，即有0.75mol/L的CO被氧化，所以CO的起始浓度为0.25＋0.75＝1.0（mol/L）

答：平衡常数为1，CO的起始浓度为1.0mol/L。