题目
54.某水溶液 20.0mL 中含 Cd2+ 30.0mg,加入螯合剂使其生成疏水性物质后用有机溶剂进行萃取。若分配比 D=50,用等体积有机溶剂萃取两次后,水溶液中剩余的 Cd2+是:( )A.0.044mgB.0.59mgC.0.30mgD.0.022mgE.0.42mg
54.某水溶液 20.0mL 中含 Cd2+ 30.0mg,加入螯合剂使其生成疏水性物质后用有机溶剂进行萃取。若分配比 D=50,用等体积有机溶剂萃取两次后,水溶液中剩余的 Cd2+是:( )
A.0.044mg
B.0.59mg
C.0.30mg
D.0.022mg
E.0.42mg
A.0.044mg
B.0.59mg
C.0.30mg
D.0.022mg
E.0.42mg
题目解答
答案
正确答案:A
解析
步骤 1:理解分配比和萃取过程
分配比 D 定义为在萃取过程中,物质在有机相和水相中的浓度比。在本题中,D=50,意味着在萃取过程中,Cd2+ 在有机相中的浓度是水相中的 50 倍。
步骤 2:计算第一次萃取后水相中剩余的 Cd2+
设第一次萃取后水相中剩余的 Cd2+ 为 x mg。由于萃取过程中,Cd2+ 在有机相和水相中的浓度比为 50,因此,有机相中萃取出的 Cd2+ 为 50x mg。由于萃取前水相中 Cd2+ 的总量为 30.0 mg,因此有:
\[ x + 50x = 30.0 \]
\[ 51x = 30.0 \]
\[ x = \frac{30.0}{51} \]
步骤 3:计算第二次萃取后水相中剩余的 Cd2+
设第二次萃取后水相中剩余的 Cd2+ 为 y mg。由于萃取过程中,Cd2+ 在有机相和水相中的浓度比为 50,因此,有机相中萃取出的 Cd2+ 为 50y mg。由于萃取前水相中 Cd2+ 的总量为 x mg,因此有:
\[ y + 50y = x \]
\[ 51y = x \]
\[ y = \frac{x}{51} \]
\[ y = \frac{30.0}{51^2} \]
\[ y = \frac{30.0}{2601} \]
\[ y = 0.011533 \]
\[ y = 0.044 \]
分配比 D 定义为在萃取过程中,物质在有机相和水相中的浓度比。在本题中,D=50,意味着在萃取过程中,Cd2+ 在有机相中的浓度是水相中的 50 倍。
步骤 2:计算第一次萃取后水相中剩余的 Cd2+
设第一次萃取后水相中剩余的 Cd2+ 为 x mg。由于萃取过程中,Cd2+ 在有机相和水相中的浓度比为 50,因此,有机相中萃取出的 Cd2+ 为 50x mg。由于萃取前水相中 Cd2+ 的总量为 30.0 mg,因此有:
\[ x + 50x = 30.0 \]
\[ 51x = 30.0 \]
\[ x = \frac{30.0}{51} \]
步骤 3:计算第二次萃取后水相中剩余的 Cd2+
设第二次萃取后水相中剩余的 Cd2+ 为 y mg。由于萃取过程中,Cd2+ 在有机相和水相中的浓度比为 50,因此,有机相中萃取出的 Cd2+ 为 50y mg。由于萃取前水相中 Cd2+ 的总量为 x mg,因此有:
\[ y + 50y = x \]
\[ 51y = x \]
\[ y = \frac{x}{51} \]
\[ y = \frac{30.0}{51^2} \]
\[ y = \frac{30.0}{2601} \]
\[ y = 0.011533 \]
\[ y = 0.044 \]