题目
取FeCl3的盐酸溶液20.0mL,加入10.0mL含HCl的乙醚溶液一起振荡,已知分配比为48,则FeCl3的萃取率为A. 9.6%B. 9.9%C. 50%D. 96%
取FeCl3的盐酸溶液20.0mL,加入10.0mL含HCl的乙醚溶液一起振荡,已知分配比为48,则FeCl3的萃取率为
A. 9.6%
B. 9.9%
C. 50%
D. 96%
题目解答
答案
D. 96%
解析
步骤 1：定义分配比和萃取率
分配比（D）是指在萃取过程中，溶质在有机相和水相中的浓度比。萃取率（E）是指溶质从水相转移到有机相的百分比。
步骤 2：计算萃取率
已知分配比 D = 48，水相体积 V1 = 20.0 mL，有机相体积 V2 = 10.0 mL。根据分配比的定义，有 D = C2 / C1，其中 C1 和 C2 分别是溶质在水相和有机相中的浓度。由于溶质总量不变，有 C1 * V1 = C2 * V2 + C1' * V1，其中 C1' 是萃取后水相中溶质的浓度。根据分配比，C2 = D * C1'。将 C2 代入上式，得到 C1 * V1 = D * C1' * V2 + C1' * V1。解得 C1' = C1 * V1 / (V1 + D * V2)。萃取率 E = (C1 - C1') / C1 * 100% = (1 - V1 / (V1 + D * V2)) * 100%。
步骤 3：代入数值计算
将 V1 = 20.0 mL，V2 = 10.0 mL，D = 48 代入上式，得到 E = (1 - 20.0 / (20.0 + 48 * 10.0)) * 100% = (1 - 20.0 / 480.0) * 100% = (1 - 1 / 24) * 100% = 95.83%。四舍五入到最接近的选项，得到 E = 96%。
分配比（D）是指在萃取过程中，溶质在有机相和水相中的浓度比。萃取率（E）是指溶质从水相转移到有机相的百分比。
步骤 2：计算萃取率
已知分配比 D = 48，水相体积 V1 = 20.0 mL，有机相体积 V2 = 10.0 mL。根据分配比的定义，有 D = C2 / C1，其中 C1 和 C2 分别是溶质在水相和有机相中的浓度。由于溶质总量不变，有 C1 * V1 = C2 * V2 + C1' * V1，其中 C1' 是萃取后水相中溶质的浓度。根据分配比，C2 = D * C1'。将 C2 代入上式，得到 C1 * V1 = D * C1' * V2 + C1' * V1。解得 C1' = C1 * V1 / (V1 + D * V2)。萃取率 E = (C1 - C1') / C1 * 100% = (1 - V1 / (V1 + D * V2)) * 100%。
步骤 3：代入数值计算
将 V1 = 20.0 mL，V2 = 10.0 mL，D = 48 代入上式，得到 E = (1 - 20.0 / (20.0 + 48 * 10.0)) * 100% = (1 - 20.0 / 480.0) * 100% = (1 - 1 / 24) * 100% = 95.83%。四舍五入到最接近的选项，得到 E = 96%。