《电厂水处理值班员(第二版)》技师JS 13页

(11-011)《电厂水处理值班员(第二版)》技师计算题1.称取2.0131gNaCO3试样，在容量瓶中配成250mL试液，用移液管吸取此液25mL,用c(HCl)=0.2019mol/L的HCl标准溶液滴定至终点，用去18.31mL,求该样中Na2CO3的质量分数。答案：解：反应式为N82CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2ONa2CO3的质量分数为w(Na2CO3)=02019X1831X10^X53.00=0.9733=97.33(%)答：该样中NmCO3的质量分数为97.33%。2.在水汽试验方法中，氨缓冲液的配制方法是：称取20g氯化俊溶于500mL的高纯水中，加入150mL的浓氨水，然后用高纯水稀释到1L。求此缓冲液的pH值。(浓氨水的密度为0.9kg/m3,质量分数为26%;pKb为4.75)答案：解：在1L溶液中溶有150mL的浓氨水，其浓度应为C=150X0.90a6%/17=2.06(mol/L)1L水中加入20g氯化俊，其浓度为6=20/53.5=0.37(mol/L)则此缓冲液的pH值为第3页共13页\npH=14—pKb+1gCj/Cy=14—4.75+1g(2.06/0.37)=10.0答：此缓冲液的pH值为10.0。1.一台阳离子交换器入口水碱度为3.6mmol/L，出口水酸度为2.2mmol/L，周期制水量为1600m3,再生时用31%的工业盐酸1304L,求此阳离子交换器的再生酸耗(31%的工业盐酸密度为1.15g/cm3)。答案：解：1304X1.15)31%><1000/[(3.6+2.2)X1600]=50.1(g/mol)答：此阳离子交换器的再生酸耗为50.1g/mol。2.从气压计上读得当地大气压力是765mmHg，试换算成Pa、标准大气压和mmH2O答案：解：因为1mmHg=133.322Pa所以765mmHg=133.322汉65=101991.33Pa又760mmHg=1标准大气压765mmHg=765/760弋1.007标准大气压又1mmHg^13.6mmH2O765mmHg^765X3.6=10404mmH2O3.要使20g铜完全反应，最少需要用96%的浓硫酸多少毫升(-1.84g/cm3)?生成第3页共13页\n多少克硫酸铜?答案：解：设需要的浓硫酸VmL,生成的硫酸铜为xg反应式为Cu+2H2SO4=CuSO4+2H2O+SO2T64196160201.8496%Vx依反应式建立等式64:196=20:1.84)96%V64：160=20：x则丫=(196X20)/(64X1.84：96%)=34.68mLx=(160>20)/64=50(g)答：最少需要用96%的浓硫酸34.68mL;生成50g硫酸铜。1.用39.50mL浓度为0.2000mol/L的盐酸溶液完全中和0.5000乳碳酸钠和纯碳酸钾的混合物(反应生成CO2),计算混合物中碳酸钠的百分含量。答案：解：2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2T+H2O2HCl+K2CO3=2KCl+CO2T+H2O设0.5000g昆合物中含有碳酸钠xg,则碳酸钾为(0.5000—x)g0_32[(x/106.0)+(0.5000—x)/138.2]=0.2000X39.5X10々解方程得x=0.1510(g)w(Na2CO3)%=0.1510/0.5000t00%=30.20%第3页共13页答：混合物中碳酸钠的百分含量为30.20%。第9页共13页\n1.NaOH溶液的饱和含量约为52%,密度为1.56g/cm3,求该饱和NaOH溶液的物质的量的浓度。若配制0.1mol/LNaOH溶液1L,应取饱和NaOH溶液多少毫升？答案：解：c(NaOH)=(1.56X000>52%)+(40M)=20.28(mol/L)欲配制1000mL0.1mol/LNaOH溶液，需取饱和NaOH溶液的毫升数为1000>0.120.28=4.93(mL)答：NaOH物质的量的浓度为20.28mol/L;配制1000mL0.1mol/LNaOH溶液，需取饱和NaOH溶液4.93mL。2.要将25.00mL硫酸溶液中的SO42圈子全部沉淀，需要浓度为0.250mol/L的BaCL溶液多少毫升？已知该硫酸溶液的密度为1.035g/cm3,含量为5.23%。答案：解：设需要BaCl2溶液VmLBaCl2+H2SO4RBaSO4J+2HCl110.25010R25.01.0355.23%/98.1即1:1=0.250X10^V:25.0X1.035X5.23%/98.1V=55.18(mL)答：需要浓度为0.250mol/L的BaCl2溶液55.18mL。第9页共13页\n9.在滴定一未知浓度的盐酸时，0.2385/^Na2CO3恰好与22.5mL该盐酸溶液反应,求该盐酸溶液的浓度为多少？答案：解：设该溶液物质的量的浓度为cmol/LNa2CO3+2HCl=2NaCl+CO2T+H2O1230.2385/10622.5X10c1:2=(0.235/106):(22.5X10c)3c=2X0.2385/(106X22.5X10)=0.197(mol/L)答：该盐酸溶液的物质的量浓度为0.197mol/L。10.计算0.1000mol/LHAc、0.100mol/LNaAc缓冲溶液的pH值(Ka=1.80X10,，pKa=4.74)。答案:pH=pKa+lg[Ac]/[HAc]=4.74+lg(0.100/0.100)=4.74答：该缓冲溶液的pH值为4.74。11.称取一不纯的Na2CO3样品1.0538g,用除盐水稀释至100mL,准确吸取25mL,以甲基橙为指示剂，用c(HCl)=0.19mol/L的HCl溶液滴定，消耗HCl溶液30mL,又以c(NaOH)=0.1mol/L的NaOH溶液回滴至终点，消耗NaOH溶液10.38mL,求该样品的纯度。答案：解：NaOH+HCl=NaCl+H2O以c(NaOH)=0.1mol/L的NaOH溶液回滴HCl的毫升数为第9页共13页\n0.110.38619=5.46(mL)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2CO3用c(HCl)=0.19mol/L的HCl溶液实际滴定Na2CO3消耗的毫升数30-5.46=24.54(mL)Na2CO3的实际质量为24.54X0,1P100351000=0.99Na2CO3的纯度为(0.9940538)X100%=93.5(%)答：Na2CO3的纯度为93.5%。12.测得某地下水的pH=6.2,CO2含量为99mg/L,经曝气后pH=7.0,求曝气后水中CO2含量为多少mg/L(已知碳酸的一级电离常数Ki为4.45X10，)?答案：解：因为lg[CO2]=pK1+lg[HCO3]—pH当pH=6.2,[CO2]=99X10^/44=2.25mol/L时，lg[HCO3l=lg[CO2]—pKi+lg[HCO31+pH=lg(2.25X10，)+lg(4.45X10」)+6.2当pH=7.0时，lg[CO2]=pKi+lg[HCO3]—pH=—1g(4.45X10-7)+lg(2.25X10^)+lg(4.45X10-7)+6.2—7.0=1g(3.57X10”)mol/L所以[CO2]=3.57X1。"mol/L=15.71mg/L答：曝气后水中CO2含量为15.71mg/L。第9页共13页\n12.某地区水质分析结果如下：P(Ca2+)=46mg/L；P(Mg节=8.5mg/L；P(Na+)=46mg/L;P(HCO3")=128.1mg/L;P(SO42■)=72mg/L;P(Cl=49.7mg/L。试计算下列各项：(1)审核阴阳离子含量是否合理；（2）计算各种硬度值，总碱度值。答案：解：(1)各种离子的浓度为c(1/2Ca2+)=46/20=2.3(mmol/L)c(1/2Mg2+)=8.5/12=0.7(mmol/L)c(HCO3D=128.1/61=2.1(mmol/L)c(1/2SO42D=72/48=1.5(mmol/L)c(Na+)=46/23=2(mmol/L)c(Cl")=49.7/35.5=1.4(mmol/L)X+=c(1/2Ca2+c(1/2Mg2^+c(Na+)=5.0(mmol/L)汪—=c(HCO3D+c(1/2SO42+c(Cl")=5.0(mmol/L)结果：X+=汪说明阴阳离子含量合理。(2)总硬度=2.3+0.7=3.0(mmol/L)碳酸盐硬度=2.1(mmol/L)非碳酸盐硬度=3.0—2.1=0.9(mmol/L)全碱度=2.1(mmol/L)13.某电厂有3台直径2m的氢离子交换器，设树脂层高度为3m,问应计划购买湿视密度为0.85g/mL的阳树脂多少吨？若阳树脂的年磨损率按5%计，则应购买多少吨？答案：解：每台氢型交换器的树脂体积为：d2h/4,3台氢型交换器的树脂体积=3/2h/4,2第9页共13页\n3台氢型父换器的树脂质量=(3Mh/4)>0.85=(3刈.144M)-^4>0.85=24.03(t)3台氢型离子交换器共需阳树脂24.03t,按年损失5%计算，应购量为24.03+(24.035%)=25.22(t)答：3台氢型交换器共需阳树脂24.03t,若考虑磨损，按年损失5%计算，应购买25.22t。12.在干燥的锥形瓶中放入1.000时燥阴离子交换树脂，加入0.1242mol/L的HCl溶液200.0mL,密闭静置过夜，取上层精液50.00mL,用甲基橙作指示剂，以0.1010mol/L的NaOH溶液滴定至溶液呈橙红色，耗NaOH溶液48.00mL。求该树脂的交换容量。答案：解：依题意，树脂的交换容量Q为(2000X01242)-(0.1010X48,00)1-0口口=5.448(mmol/g)答：该树脂的交换容量为5.448mmol/go13.试计算某水样的含盐量、硬度值、碱度值。已知该水样水质分析结果如下:P(Ca2+)=30mg/L;P(Mg2+)=6mg/L;P(Na+)=23mg/L;P(Fe2+)=27.9mg/L;P(HCO力)=122mg/L;P(SO42一)=24mg/L;P(Cl")=35.5mg/L;P(HSQ3[=38.5mg/L。答案：各种离子的浓度为：c(1/2Ca2+)=30/20=1.5(mmol/L)第9页共13页\nc(1/2Mg2+)=6/12=0.5(mmol/L)c(1/2Fe2+)=27.9/27.9=1(mmol/L)c(HCOf)=122/61=2(mmol/L)c(1/2SO42')=24/48=0.5(mmol/L)c(Na方=23/23=1(mmol/L)c(Cl■)=35.5/35.5=1(mmol/L)c(HSiO与)=38.5/77=0.5(mmol/L)则含盐量=汪+=c(1/2Ca2+)+c(1/2Mg2+)+c(Na+)+c(1/2Fe2+)=1.5+0.5+1+1=4(mmol/L)硬度=c(1/2Ca2+)+c(1/2Mg2+)=1.5+0.5=2(mmol/L)碱度=c(HCO飞)+c(HSiOk=2+0.5=2.5(mmol/L)答：该水质的含盐量为4mmol/L,硬度为2mmol/L,碱度为2.5mmol/L12.称取0.9576gT燥的H坪强酸性阳离子交换树脂，于50mL中性NaCl溶液中，摇匀,静置2h,以酚丈为指示剂，用c(NaOH)=0.1146mol/L的NaOH标准溶液滴定，用去38.79mL,求此树脂之交换容量。答案：解：Q=0.114688.79/0.957异4.642(mmol/g)答：此树脂之交换容量为4.642mmol/g0第9页共13页\n12.0.5072gNaAc-3H2O试样制成溶液后，通过强酸性阳离子交换树脂，流出液以c(NaOH)=0.1042mol/L的NaOH标准溶液滴定，用去35.46mL,求此试样中NaAc3H2O的质量分数。答案：解：0.1042>35.46136/(0.5072X000)=0.9908=99.08%答：试样中NaAc・3H2O的质量分数为99.08%。第9页共13页\n12.一台阳离子交换器直径为D=2.5m,树脂层高H=1.6m,树脂工作交换容量E=800mol/m3,运行流速v=15.0m/h,进水中[Ca2+]=2.42mmol/L,[Mg2+]=0.40mmol/L,[Na++K+]=0.54mmol/L,求周期制水量和实际运行时间。答案:解：进水中含阳离子总量为G=2.42+0.46+0.54=3.42(mmol/L)周期制水量22Q=tEHD2/4G=3.14800M.62.52/(4M.42)=1836.3(m3)实际运行时间2t=4Q/vtD=4X836/(15M.142.52)=25(h)答：周期制水量为1836.3m3,实际运行时间为25h013.一台阳离子交换器直径为D=2.5m,树脂层高H=1.6m,树脂工作交换容量E=800mol/m3,再生酸耗R=55g/mol,求再生时用w=31%的工业盐酸多少千克？答案:解：再生时需纯HCl的量为(D/2)2tHIER/1000=(2.5/2)2X3.141.6800>55/1000=345.4(kg)再生用工业盐酸为345.431%=1114.2(kg)答：再生时需用工业盐酸1114.2kg。第13页共13页\n21.称取1.000g干燥的OH力阴离子交换树脂，加入200.00mLc(HCl)0.1064mol/LHCl溶液，摇匀，静置。取上层精液50.00mL,以c(NaOH)=0.1048mol/LNaOH标准溶液滴定至终点，用去36.55mL,求此树脂的交换容量。01064X200.0C-0.1043X36.55X—50_答案：解：Q=m1加。=5.96(mmol/g)答：该树脂的交换容量为5.96mmol/g022.称取1.200gOH%阴离子交换树脂，于100.00mLc(HCl)=0.1092mol/LHCl溶液中，交换反应完全后，取50.00mL清夜，以c(NaOH)=0.09872mol/LNaOH标准溶液滴定，消耗33.77mL,已知该树脂含水量为1.20%,求其交换容量是多少？答案：解:0.10P2X100-0.09S72X33.77X—501.2-12X1.2%=3.587(mmol/g)答：该树脂的交换容量为3.587mmol/g023.取250mL深井水(pH=6.7),用0.1mol/LNaOH滴定至pH=8.3时，用去该溶液第13页共13页\n5.8mL,另取250mL水样，滴定至pH=4.3时需0.1mol/LHCl12.2mL,试计算水样的全碱度、全酸度、CO2酸度和碳酸盐碱度。答案：解：全碱度=12.2)0.1X000攵50=4.88(mmol/L)CO2酸度=5.8)0.1X000攵50=2.32(mmol/L)全酸度=CO2酸度+HCO3酸度=2.32+4.88=7.2(mmol/L)因为溶液中没有氢氧根，碳酸盐碱度等于全碱度，即为2.32mmol/Lo答：该水样的全碱度为4.88mmol/L;全酸度为7.2mmol/L;CO2酸度为2.32mmol/L;碳酸盐碱度为2.32mmol/Lo24.有一根长l=15m,直径d=20cm的水管，试求流量为q=8L/s时的管道沿程阻力损失h(已知管道沿程阻力系数入=0.023。沿程阻力损失计算公式为h=Kdp2/2)。答案：解：水在管道中的平均流速为v=q/(M2/4)=4>0.008/(3.140.22)=0.255(m/s)则沿程阻力损失为h=%入lp2/d=0.023X(15/0.2)X(1000>0.2552/2)=56.08(Pa)答：沿程阻力损失为56.08Pa第13页共13页