Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


РАСТВОРЫ. СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ СОСТАВА РАСТВОРОВ



 

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача 9.1. Вычислить массовую долю (W, %), молярную (М), нормальную (н.), моляльную (М) концентрации и титр водного раствора

CuSO4 (ρ =1, 107), полученного при растворении 10 г соли в 90 мл воды.

Решение.

Массовая доля растворимого вещества W, % = (m / Р) · 100, где m – масса растворенного вещества, г; Р – масса раствора, г.

Масса раствора Р = 90 + 10 = 100, W % = (10 / 100) · 100 = 10 %.

Молярная концентрация – число молей растворенного вещества в 1 л раствора.

В 1 литре раствора содержится CuSO4:

100 г раствора содержит 10 г CuSO4,

1000 · 1, 107 г (1 л раствора) содержит Х г CuSO4.

1000 ·1, 107 · 10

Х = ― ― ― ― ― ― ― = 110, 7 г.

Молярная масса CuSO4 равна 159, 5 г/моль.

Молярность раствора М = (110, 7 / 159, 5) = 0, 68 моль/л.

Нормальная концентрация – число эквивалентов растворенного вещества в 1 литре раствора.

Молярная масса эквивалента CuSO4 равна ЭCuSО4=М/2,

Нормальность N = (110, 7 · 2 / 159, 5) = 0, 68 · 2 = 1, 36 н.

Моляльная концентрация (М) – число молей растворенного вещества в 1000 г растворителя.

Количество г вещества в 1000 г растворителя будет:

10 г CuSO4 растворено в 90 г H2O, Х г CuSO4 растворено в 1000 г H2O.

Х=(10 ·1000 / 90) = 111, 1 г CuSO4, М = (111, 1 / 159, 5) = 0, 61 моль.

Титр – количество граммов вещества в 1 мл раствора.

Т = ( количество граммов вещества в V мл раствора) = г/мл.

T = (110, 7 / 1000) = 0, 107 г/мл.

Задача 9.2. Рассчитать объемы (мл) воды и раствора серной кислоты

(96 %, ρ =1, 84), которые необходимы для приготовления 10 л 2 н. раствора.

Решение.

Для нахождения объема раствора 96% H2SO4 (ρ =1, 84) для приготовления 10 л 2 н. раствора можно воспользоваться соотношением N1·V1 = N2·V2, где N1 и V1 – нормальность и объем раствора, который надо приготовить; N2 и V2 – нормальность и объем исходного раствора.

Определяем нормальную концентрацию исходного раствора N =

(96·1, 84·10 / 49) =35, 6 н.

Рассчитываем объем 96 % раствора H2SO4, который необходим для приготовления 10 л 2 н. раствора.

35, 6 · V1 = 2 ·10; V1 = (2 · 10 / 35, 6) = 0, 56 л.

Определяем объем воды, необходимый для приготовления 10 л 2 н.

раствора серной кислоты.

10 – 0, 56 = 9, 4 л.

Задача 9.3. Вычислить молярную массу неэлектролита (мочевины), если в 500 мл раствора содержится 1, 35 г мочевины и осмотическое давление раствора равно 836 мм. рт. ст. (t = 27 °C).

Решение. Задача решается исходя из закона Вант-Гоффа, математическое выражение которого представлено формулой: π =С·R·T, где π – осмотическое давление;

С – молярная концентрация раствора, равная m/M (m – количество г вещества в 1 л раствора, М – молярная масса вещества);

R – универсальная газовая постоянная, R = 8, 314 Дж/моль·К; Т – температура, К (Т = 273+t).

Исходя из сказанного, можно записать:

π = m · R · T / M; молекулярная масса М = m · R · T / π.

Осмотическое давление будет равно 836 · 101325 / 760 = 111458Па.

М = 1, 32 · 2 · 8, 314 · 300 / 111458 = 0, 0604 кг/моль.

Ответ: молярная масса мочевины равна 60, 4.

Задача 9.4. Определить молярную массу этилового спирта, если его водный раствор, содержащий 0, 175 г в 40 г воды, замерзает при температуре t = –1, 177°С. Криоскопическая константа воды К = 1, 86°. Решение. По закону Рауля Δ tзам. = К · μ, где μ – моляльная концентрация; К – криоскопическая константа растворителя; Δ tзам. – уменьшение температуры замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем.

μ = (m · 100 / mo · М), где m – масса растворенного вещества, г;

mo – масса растворителя, г; М – молярная масса растворенного вещества.

Δ tзам. = К · m · 1000 / mo · М; М = К · m · 1000 / mo · Δ tзам.

М = 1, 86 ·0, 175 ·1000 / 40 · 0, 177 = 46.

Ответ: молярная масса этилового спирта равна 46.

 

0109. Вычислите молярную и нормальную концентрацию 20% -ного раствора хлорида кальция, плотность которого 1, 178 г/см3.

0209. Чему равна нормальность 30% -ого раствора NaOH, плотность которого 1, 328 г/см3? К 1 л этого раствора прибавили 5 л воды. Вычислите процентное содержание полученного раствора.

0309. К 3 л 10% -ного раствора HNO3, плотность которого 1, 054 г/см3, добавили 5 л 2% -ного раствора той же кислоты с плотностью 1, 009 г/см3. Вычислите процентное содержание и молярную концентрацию полученного раствора, если считать, что его объем равен 8 л.

0409. Вычислите нормальную и моляльную концентрации 20% -ного раствора НNO3, плотность которого 1, 12 г/см3, сколько граммов кислоты содержится в 4 л этого раствора?

0509. Вычислите молярную, нормальную, моляльную концентрации 16% -ного раствора хлорида аммония плотностью 1, 149 г/см3.

0609. Сколько и какого вещества останется в избытке, если к 75 см3 0, 3 н раствора H2SO4прибавить 125 см3 0, 2 н раствора КОН?

0709. Для осаждения в виде AgCl всего серебра, содержащегося в 100 см3 раствора AgNO3 потребовалось 50 см3 0, 2 н раствора НСl. Чему равна нормальность раствора AgNO3? Сколько граммов AgCl выпало в осадок?

0809. Какой объем 20, 01% -ного раствора НСl (плотность 1.1 г/см3) требуется для приготовления 1 л 10, 17% -ного раствора (плотность 1, 05 г/см3)?

0909. Смешали 10 см3 10% -ного раствора HNO3 (плотность 1, 065 г/см3) и 100 см3 30% -ного раствора HNO3 (плотность 1, 185 г/см3). Вычислите массовую концентрацию полученного раствора.

1009. Какой объем 50% -ного раствора КОН (плотность 1, 538 г/см3) требуется для приготовления 3 л 6% -ного раствора (плотность 1, 048 г/см3)?

1109. Какой объем 10%-ного раствора карбоната натрия Na2CO3 (плотность 1, 105 г/см3) требуется для приготовления 5 л 2% -ного раствора (плотность 1, 02 г/см3)?

1209. На нейтрализацию 31 см3 0, 16 н раствора щелочи требуется 217 см3 раствора H2SO4. Чему равны нормальность и титр раствора H2SO4?

1309. Какой объем 0, 3 н раствора кислоты требуется для нейтрализации раствора, содержащего 0, 32 г NaOH в 40 см3.

1409. На нейтрализацию 1 л раствора, содержащего 1, 4 г КОН требуется 50 см3 раствора кислоты. Вычислите нормальность раствора кислоты.

1509. Сколько граммов HNO3содержалось в растворе, если на нейтрализацию его потребовалось 35 см3 0, 4 н раствора NaOH? Чему равен титр раствора NaOH?

1609. Сколько граммов NaNO3нужно растворить в 400 г воды, чтобы приготовить 20% -ный раствор?

1709. Смешали 300 г 20% -ного раствора и 500 г 40% –ного раствора NaCl. Чему равно процентное содержание полученного раствора?

1809. Смешали 247 г 62% -ного и 145 г 18% –ного раствора серной кислоты. Каково процентное содержание раствора после смешения?

1909. Из 700 г 60% -ной серной кислоты выпариванием удалили 200

г. воды. Чему равна массовая доля кислоты в оставшемся растворе?

2009. Из 10 кг 20% -ного раствора при охлаждении выделилось 400 г соли. Чему равно процентное содержание соли в охлажденном растворе?

2109. Вычислите молярную и нормальную концентрацию 20% -ного раствора хлорида кальция, плотность которого 1, 178 г/см3.

2209. Чему равна нормальность 30% -ного раствора NaOH, плотность которого 1, 328 г/см3? К 1 л этого раствора прибавили 5 л воды. Вычислите процентное содержание полученного раствора.

2309. К 3 л 10% -ного раствора HNO3, плотность которого 1, 054 г/см3, добавили 5 л 2% -ного раствора той же кислоты с плотностью 1, 009 г/см3. Вычислите процентное содержание и молярную концентрацию полученного раствора, если считать, что его объем равен 8 л.

2409. Вычислите нормальную и моляльную концентрации 20% -ного раствора НNO3, плотность которого 1, 12 г/см3, сколько граммов кислоты содержится в 4 л этого раствора?

2509. Вычислите молярную, нормальную, моляльную концентрации 16% -ного раствора хлорида аммония плотностью 1, 149 г/см3.

2609. Сколько и какого вещества останется в избытке, если к 75 см3 0, 3 н раствора H2SO4прибавить 125 см3 0, 2 н раствора КОН?

2709. Для осаждения в виде AgCl всего серебра, содержащегося в 100 см3 раствора AgNO3 потребовалось 50 см3 0, 2 н раствора НСl. Чему равна нормальность раствора AgNO3? Сколько граммов AgCl выпало в осадок?

2809. Какой объем 20, 01% -ного раствора НСl (плотность 1.1 г/см3) требуется для приготовления 1 л 10, 17% -ного раствора (плотность 1, 05 г/см3)?

2909. Смешали 10 см3 10% -ного раствора HNO3 (плотность 1, 065 г/см3) и 100 см3 30% -ного раствора HNO3 (плотность 1, 185 г/см3). Вычислите массовую концентрацию полученного раствора.

3009. Какой объем 50%-ного раствора КОН (плотность 1, 538 г/см3) требуется для приготовления 3 л 6% -ного раствора (плотность 1, 048 г/см3)?

 

Контрольная работа 2

 

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ (по разделам контрольной работы 2) Задача К2.1. Вещество пероксид водорода.

1. Напишите уравнение диссоциации (ионизации) электролита.

2. Вычислить концентрации ионов в моль/л и в г/л.

3. Вычислить степень диссоциации электролита.

4. Что надо добавить к раствору данного электролита, чтобы понизить степень его диссоциации?

Решение.

1. Н2О2 диссоциирует по двум ступеням:

 

Н2О2 Н+ + НО2–

НО2– Н+ + О22–.

 

2. Чтобы рассчитать концентрацию ионов Н+ и НО2 в растворе (диссоциация идет преимущественно по первой ступени), надо написать математическое выражение константы диссоциации Н2О2:

 

+] • [НО2]

К Н2О2(1) = ― ― ― ― ― = 2, 0•10–12,

2О2]

 

+] = [НО2] = C ионов.

Концентрация Н2О2 = 0, 2 молей.

Концентрация дисcоциированной Н2О2 = Сα, так как α – малая величина, то ею можно пренебречь.

 

_______

Тогда К = С2 ионов / Сн2о2; С ионов = √ К•Сн2о2. Следовательно,

____________

+] = [НО2-] = √ 2, 0•10-12 • 0, 2 = 6, 2•10-7 моль/л.

 

3. Степень диссоциации Н2О2

 

α = (6, 2•10-7 / 0, 2) •100 = 3, 1•10-4 %.

 

4. Для понижения степени диссоциации к Н2О2 надо добавить растворимый электролит с одноименным ионом. Это может быть кислота (добавляем Н+ ионы), растворимая соль Н2О2, например, Na2O2 или NaHO2 (гидропероксид натрия).

Задача К2.2. Напишите диссоциацию в строго нейтральной среде малорастворимого амфотерного гидроксида Sn(OH)2. Как будет проходить диссоциация в: а) кислой среде; б) щелочной среде при действии на гидроксид? Уравнения реакции с кислотой и щелочью напишите в молекулярном и сокращенном виде.

Решение.

Диссоциация Sn(OH)2 в строго нейтральной среде может быть выражена уравнением Sn2+ + 2OH- Sn(OH)2 H2SnO2 2H+ + SnO2-2. В кислой среде равновесие смещается влево, то есть Sn(OH)2 будет диссоциировать как основание: Sn(OH)2 Sn2+ + 2OH-.

В щелочной среде равновесие смещается вправо, то есть Sn(OH)2 диссоциирует как кислота: Sn(OH)2 H2SnO2 2H+ + SnO2-2.

Уравнение реакции при действии кислоты в молекулярном виде:

Sn(OH)2 + 2HCl → SnCl2 +2H2O;

в ионном виде: Sn(OH)2 + 2H+→ Sn2+ + 2H2O.

Уравнение реакции при действии щелочи в молекулярном виде: Sn(OH)2 + NaOH → Na2SnO2 + 2H2O; в ионном виде: Sn(OH)2 + 2OH- → SnO22- + 2H2O.

Задача К2.3. Дано произведение растворимости (ПР) малорастворимого электролита при t = 20оС (ПРPbSO4 = 2, 2 • 10–8).

Рассчитать:

а) концентрацию ионов в моль/л, в г/л;

б) растворимость соли, г/л;

в) сколько грамм вещества можно растворить в 500 мл воды при той же температуре?

Решение. Уравнение диссоциации PbSO4

PbSO4 (раствор) Pb2+ + SO4-2; ПР PbSO4 = [Pb2+] • [SO4-2].

Обозначим молярную концентрацию насыщенного раствора PbSO4 через Х. Так как растворенная часть соли нацело диссоциирована, то [Pb2+] = [SO4-2], подставляем Х в уравнение ПР.

 

Х2 = 2, 2 • 10-8;

_________

Х = √ 2, 2 • 10-8 = 1, 55 • 10-4 моль/л.

 

Следовательно, [Pb2+] = [SO4-2] = 1, 55•10-4 моль/л. Вычислить растворимость в граммах на 100 г.

МPbSO4 = 303.

В 1000 г раствора содержится 1, 5 • 10-4 • 303 г, В 100 г раствора содержится Х г.

 

Х = 1, 5 • 10-4 • 303 • 100 / 1000 = 4, 5 • 10-3 г.

В 500 мл раствора содержится 4, 5•10-3 / 2 = 2, 25•10-3 г. Задача 6.4.

Образуется ли осадок CaSO4 при смешивании равных объемов 0, 02М растворов хлорида кальция и серной кислоты?

ПР CaSO4 = 5, 1•10-5.

Решение.

Объем смеси в 2 раза больше, а концентрация каждого из ионов в 2 раза меньше, чем в исходных растворах.

Следовательно,

[ CaCl2] = [ Ca2+] = 0, 02 • 0, 5 = 1, 0•10-2 моль/л; [H2SO4] = [ SO4-2] = 1, 0•10-2 моль/л.

Откуда [Ca2+] • [ SO4-2] = 1, 0•10-2 • 1, 0•10-2 = 1, 0•10-4 = ПК. Осадок образуется, так как ПР < ПК; 5, 1•10-5 < 1, 0•10-4.

 

Ионное произведение воды. рН раствора. Гидролиз солей

Задача К2.5. Вычислить рН 0, 28%-ного раствора соляной кислоты (плотность раствора равна 1).

Решение.

1. Определяем молярную концентрацию раствора

СНСl = 0, 28 • 10 / 36, 5 = 7, 7•10-2.

2. В растворе такой концентрации коэффициент активности практически равен 1, а так как степень диссоциации – 100%, то концентрация Н+-ионов равна концентрации, то есть [H+] = [НСl] = 7, 7•10-2 моль/л.

3. рН = – lg[H+]; pH = – lg 7, 7 • 10-2 = – lg 7, 7 – lg10-2 = 2 – lg7, 7 = 2 – 0, 89 = 1, 11.

При определении рН обычно более двух цифр после запятой не вычисляют.

Задача К2.6. Вычислить рН 0, 017%-ного раствора муравьиной кислоты (К = 2•10-4).

Решение. [HCOOH] = 0, 017 = 1, 7 •10-2, HCOOH H+ + COOH .

 

K = [H+] [ COOH],

[HCOOH]

 

[H+] = [ COOH] = X K = (H+)2/ [НCOOH] = Х2/ [НCOOH]

2•10-4 = [H+]2 / 0, 017

_____________

[H+] = √ 2•10-4•1, 7•10-2 = 1, 8 •10-3 моль/л.

рН = –lg 1, 8 • 10-3 = –lg 1, 8 – lg10-3 = 3 – 0, 27 = 2, 73.

Ответ: рН = 2, 73.

 

Задача К2.7. Вычислить концентрацию ионов водорода и гидроксид ионов, если рН = 10, 3.

Решение.

pH = –lg[H+]; lg[H+] = –10, 3.

[H+] = 5, 02•10-11 моль/л;

[OH] = 10-14 / 5•10-11 = 2•10-3 моль/л;

 

Ответ: [H+] = 5, 02•10-11 моль/л; [OH-] = 2•10-3 моль/л.

Задача К2.8. Написать уравнения реакций гидролиза в сокращенной ионной, полной ионной и молекулярной формах и указать, как изменилась в результате гидролиза реакция среды (рН) в растворах соли – сульфата меди. Как влияет на гидролиз соли нагревание, разбавление раствора, добавление кислоты и щелочи.

Решение.

Сульфат меди (II) CuSO4 – соль сильной кислоты и слабого основания, при растворении в воде гидролизуется:

 

CuSO4 Cu2+ + SO42–

HOH OH + H+

Cu2+ + OH (CuOH)+

HOH OH + H+

Cu2+ + H2O (CuOH)+ + H+

Cu2+ + SO42– + H2O (CuOH)+ + H+ + SO42–

2CuSO4 + 2H2O (CuOH)2SO4 + H2SO4.

 

В результате гидролиза соли в растворе накапливаются ионы водорода и реакция среды становится кислой (рН < 7). При разбавлении и нагревании степень гидролиза увеличивается.

Задача К2.9. Уравнять межмолекулярную реакцию методом электронного баланса:

NaCrO2 + Br2 + NaOH Na2CrO4 + NaBr +H2O

Решение. Cоставим уравнения электронных переходов для восстановителя – хрома и окислителя – брома с учетом того, что в молекуле исходного вещества находятся два атома брома, а в продукте – один, то есть, уравняем количество атомов в левой и правой частях:

+3 +6

Cr – 3e = Cr 2

0 –1

Br2 + 2e = 2Br 3

 

У восстановителяNaCrO2должен стоять коэффициент 2, а у окислителя Br2коэффициент 3, дальнейшее уравнивание происходит обычным путем. Окончательно имеем:

2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH = 2Na2CrO4 + 6NaBr +4H2O

Задача К2.10. Уравнять внутримолекулярную реакцию разложения хлората калия (бертолетовой соли) методом электронного баланса:

KClO3 KCl + O2

Решение. Уравнения электронных переходов для восстановителя – кислорода и окислителя – хлора выглядят следующим образом:

–2 0

2O3 – 12e = 3O2 1

+5 –1

Cl + 6e = Cl 2

 

Таким образом, перед хлоратом должен стоять коэффициент 2 . 1 = 2, перед хлоридом 2 и перед кислородом 3. 1 =3:

2KClO3 = 2KCl + 3O2

Задача К2.11. Уравнять реакцию диспропорционирования азотистой кислоты:

HNO2 HNO3 + NO + H2O

Решение. Здесь в роли и восстановителя, и окислителя выступает азот, поэтому уравнения электронных переходов приобретают следующий вид:

 

+3 +5

N – 2e = N 1

+3 +2

N + 1e = N 2

 

Таким образом, перед азотистой кислотой необходимо поставить коэффициент 3 (одна молекула работает как восстановитель и две – как окислитель), перед азотной кислотой – 1 и перед оксидом азота – 2: 3HNO2 = HNO3 + 2NO + H2O

 

Задача К2.12 Написать уравнение реакции и составить схему гальванического элемента, в котором электродами являются магниевая и цинковая пластинки, опущенные в растворы их ионов концентрацией 1 моль /л. Вычислить разность потенциалов этого элемента.

Решение. В электрохимическом ряду напряжений магний стоит левее цинка, поэтому его стандартный потенциал меньше, он будет отдавать электроны цинку, растворяясь по следующей полуреакции:

Mg – 2e = Mg2+,

а ионы цинка восстанавливаются на пластинке до металла:

Zn2+ + 2e = Zn

Сложив эти две полуреакции, получим уравнение ионной окислительно-восстановительной реакции, на основе которой работает элемент:

Mg + Zn2+ = Mg2+ + Zn, а схема элемента будет выглядеть следующим образом:

(–) Mg / Mg2+ Zn2+ / Zn (+)

Разность потенциалов элемента:

E = φ (Zn2+/Zn) – φ (Mg2+ /Mg),

где потенциалы электродов ищем по уравнению Нернста:

φ (Zn2+/Zn) = φ 0(Zn2+/Zn) + RT ln [Ox]

zF [Red]

φ 0(Zn2+/Zn) = – 0, 76В (см. Приложения). Судя по полуреакции для цинка [Ox] = [Zn2+] = 1 моль /л, [Red] = 1, посколькуZn твердое вещество. Подставим все это в последнее уравнение, получим:

φ (Zn2+/Zn) = – 0, 76 + RT ln1 = – 0, 76 + 0 = – 0, 76В

zF 1

Аналогично рассуждая, вычислим потенциал магниевого электрода:

φ (Mg2+/Mg) = φ 0(Mg2+/Mg)+ RT ln [Ox] = –2, 36 + RT ln1 = –2, 36 +0 = – 2, 36В

zF [Red] zF 1

Разность потенциалов элемента равна:

Е = – 0, 76 – (– 2, 36) = 1, 60В

 

Задача К2.13 Вычислить мольную концентрацию ионов магния в растворе, если опущенная туда магниевая пластинка показывает потенциал –2, 40В при 250.

Решение. По уравнению Нернста

φ (Mg2+ /Mg) = φ 0(Mg2+ /Mg) + RT ln [Ox] ;

zF [Red]

где искомая концентрация находится из полуреакции:

Mg – 2e = Mg2+,

cогласно которой z = 2, [Ox] = [Zn2+[Red] = 1, посколькуMg твердое вещество. Зная φ 0(Mg2+/Mg) = – 2, 36В (см. Приложения)и, подставив все известные величины в уравнение Нернста, получим:

–2, 40 = – 2, 36 + ;

или

– 0, 04 = 0, 0128 ln[Zn2+],

откуда

[Zn2+] = e3, 125 = 0, 044 M

Задача К2.14. Составить уравнение реакции электролиза расплава гидроксида калия.

Решение. В расплаве гидроксид калия диссоциирует на ионы:

KOH = K+ + OH

На катоде будет происходить восстановление катионов калия, а на аноде – окисление ОНанионов. Суммируем полуреакции на катоде и аноде для получения уравнения в ионной форме:

К+ + e = К 4 4ОН – 4e = О2 + 2Н2О 1 электролиз

+ + 4ОН 4К + О2 + 2Н2О

или в молекулярной форме:

электролиз

4КОН 4К + О2 + 2Н2О.

 

Задача К2.15. Составить уравнение реакции электролиза водного раствора сульфата калия.

Решение. Диссоциация сульфата калия в водном растворе:

K2SO4 = 2K+ + SO42–

Как можно судить по электрохимическому ряду (Приложения), потенциал калия довольно низок по отношению к потенциалу водорода, поэтому на катоде следует ожидать восстановление катионов водорода. В общем случае рекомендуется пользоваться следующим ориентироваочным правилом:

если металл находится в левой части электрохимического ряда (от Li и, приблизительно, до Al), то он не выделяется, а выделяется водород;

если металл находится в средней части ряда ( приблизительно от Mn до Ni), то возможно выделение и металла, и водорода, при этом чем ближе металл расположен к водороду, тем лучше он выделяется;

если металл находится в правой части ряда (приблизительно от Sn и до Au), то выделяется металл.

На аноде будет происходить окисление воды, поскольку сульфатионы не разряжаются в водных растворах. Электролиз будет представлен следующей схемой:

2О + 2e = Н2 + 2ОН 2 2Н2О – 4e = 4Н+ + О2 1 электролиз

2О 2Н2 + 4Н+ + 4ОН + О2,

 

то есть, вблизи катода накапливается щелочь, а у анода образуется кислота и выделяется кислород. Если раствор электролита перемешивать, то произойдет реакция

+ + 4ОН = 4Н2О

и уравнение упростится:

электролиз

2О 2Н2 + О2

Интересно отметить, что сульфат калия в электролизе не участвовал.

 

Задача К2.16. При электролизе раствора гидроксида калия на аноде получено 25 мл газа. Сколько мл газа выделилось при этом на катоде?

Решение. Схема электролиза идентична представленной в выше. По общему уравнению электролиза устанавливаем, что на аноде выделился кислород объемом 25 мл. Тогда, судя по стехиометрическим коэффициентам, водорода должно выделиться в два раза больше, то есть, 50 мл.

 

РАСТВОРЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

 

0110. Определите степень диссоциации муравьиной кислоты в 0, 01 н растворе, если в 0, 001 л раствора содержится 6, 82.1018 непродиссоциировавших молекул.

0210. Сколько непродиссоциировавших молекул должен содержать 1л 0, 0001н HCN, если константа диссоциации 4, 9.10 -10?

0310. Вычислите степень диссоциации NH4ОН в 1 н растворе, если в 1л этого раствора содержится 6, 045.1023 непродиссоциировавших молекул.

0410. Константа диссоциации масляной кислоты С3Н7СООН равна 1, 5. 10 –5. Вычислите степень ее диссоциации в 0, 005М растворе.

0510. Во сколько раз концентрация ионов Н+ в 1н НNО3(α = 82%) больше, чем в 1 н H2SO4 ( α =51%)?

0610. Степень диссоциации уксусной кислоты СН3СООНв 1н, 0, 1н и

0, 01 н растворах соответственно равна 0, 42, 1, 34 и 4, 25%. Вычислив Кдис уксусной кислоты для растворов указанных концентраций, докажите, что константа диссоциации не зависит от концентрации раствора.

0710. Найти степень диссоциации хлорноватистой кислоты НОСl в 0, 2 н растворе.

0810. Степень диссоциации муравьиной кислоты НСООН в 0, 2 н растворе равна 0, 03. Определить константу диссоциации кислоты.

0910. Константа диссоциации Н3РО4по первой ступени равна 7, 1.10 –3. Пренебрегая диссоциацией по другим ступеням, вычислите концентрацию Н+–ионов в 0, 5М растворе.

1010. Константа диссоциации азотистой кислоты равна 5 . 10 –4.

Вычислите степень диссоциации HNO2 в ее 0, 01 М растворе.

1110. Какова концентрация водородных ионов в 1н HCN, если константа ее диссоциации Кдис = 4, 9.10–10?

1210. В растворе бензойной кислоты HC7H5O2концентрация ионов водорода Н+ равна 3.10–3 моль/л. Вычислите концентрацию этого раствора, если Кдис = 6, 14.10–5 .

1310. Сколько воды нужно прибавить к 300 мл 0, 2 М раствора уксусной кислоты, чтобы степень диссоциации кислоты удвоилась?

1410. Принимая во внимание константу первичной диссоциации угольной кислоты Н2СОз, равной 3.10–7, вычислите степень диссоциации и концентрацию Н+ –ионов в 0, 1М растворе этой кислоты.

1510. Сколько граммов HCOONa следует прибавить к 1 л 0, 1 н раствора НСООН для того, чтобы концентрация водородных ионов в растворе стала равной 10–3 моль/л, Кдис(НСООН) = 2, 1.10– 4?

1610. Вычислить концентрацию гидроксид-ионов в растворе, содержащем смесь 0, 05н4ОН и 0, 1М4Сl.

1710. Сколько нужно прибавить ацетата натрия к 1л 0, 1 н раствора СНзСООН, Кдис = 1, 8.10–5, чтобы концентрация ионов водорода стала равной 1.10–6?

1810. Вычислить [Н+], [HSe] и [Se2–] в 0, 05 М растворе H2Se.

1910. В 0, 1 н растворах степень диссоциации щавелевой кислоты Н2С2О4 равна 31 %, а соляной – 92%. При какой концентрации раствора α 2С2О4)достигнет α (HCI)?

2010. Степень диссоциации уксусной кислоты CН3СООН в 0, 1 М растворе равна 1, 32.10–2. При какой концентрации азотистой кислоты HNO2ее степень диссоциации будет такой же?

2110. Определите степень диссоциации муравьиной кислоты в 0, 01 н растворе, если в 0, 001 л раствора содержится 6, 82.1018 непродиссоциировавших молекул.

2210. Сколько непродиссоциировавших молекул должен содержать 1л 0, 0001н HCN, если константа диссоциации 4, 9.10 -10?

2310. Вычислите степень диссоциации NH4ОН в 1 н растворе, если в

1л этого раствора содержится 6, 045.1023 непродиссоциировавших молекул.

2410. Константа диссоциации масляной кислоты С3Н7СООН равна 1, 5. 10 –5. Вычислите степень ее диссоциации в 0, 005М растворе.

2510. Во сколько раз концентрация ионов Н+ в 1н НNО3(α = 82%) больше, чем в 1 н H2SO4 ( α =51%)?

2610. Степень диссоциации уксусной кислоты СН3СООНв 1н, 0, 1н и 0, 01 н растворах соответственно равна 0, 42, 1, 34 и 4, 25%. Вычислив Кдис уксусной кислоты для растворов указанных концентраций, докажите, что константа диссоциации не зависит от концентрации раствора.

2710. Найти степень диссоциации хлорноватистой кислоты НОСl в 0, 2 н растворе.

2810. Степень диссоциации муравьиной кислоты НСООН в 0, 2 н растворе равна 0, 03. Определить константу диссоциации кислоты.

2910. Константа диссоциации Н3РО4по первой ступени равна 7, 1.10 –3. Пренебрегая диссоциацией по другим ступеням, вычислите концентрацию Н+–ионов в 0, 5М растворе.

3010. Константа диссоциации азотистой кислоты равна 5 . 10 –4. Вычислите степень диссоциации HNO2 в ее 0, 01 М растворе.

 

 

ВОДА КАК СЛАБЫЙ ЭЛЕКТРОЛИТ

0111. Вычислить рН растворов, в которых концентрация ионов Н+ равна: а) 2.10–7 моль/л; б) 8, 1.10–3 моль/л.

0211. Вычислить рН растворов, в которых концентрация ионов Н+ равна: а) 2, 7.10–10 моль/л; б) 5.10–2 моль/л.

0311. Вычислить рН растворов, в которых концентрация ионов ОН равна: а) 4, 6.10–4 моль/л; б) 5.10–6 моль/л.

0411. Вычислить рН растворов, в которых концентрация ионов ОН равна: а) 9, 3.10–9 моль/л; б) 7, 5.10–2 моль/л.

0511. Найти молярную концентрацию ионов Н+ в водных растворах, в которых молярная концентрация ОН –ионов составляет: а) 3, 2.10–6; б) 7, 4.10–11 моль/л.

0611. Найти молярную концентрацию ионов ОН в водных растворах, в которых концентрация ионов водорода равна: а) 10–3 моль/л; б) 6, 5.10–8 моль/л.

0711. Определить рН раствора уксусной кислоты, в котором концентрация ее равна 0, 01 н, а степень диссоциации составляет 0, 042.

0811. Определить концентрации ионов H+ и ОН в растворе, водородный показатель которого равен 3, 2.

0911. Определить концентрации ионов Н+ и ОН в растворе, водородный показатель которого равен 9, 1.

1011. Определить концентрации ионов Н+ и ОН в растворе, водородный показатель которого равен 5, 8.

1111. Определить концентрации ионов Н+ и ОН в растворе, водородный показатель которого равен 11, 4.

1211. Вычислить рН раствора, если концентрация ОН равна: а) 2, 52.10–5 моль/л; б) 10–11 моль/л.

1311. Вычислить рН раствора, если концентрация ОН –ионов равна: а) 1, 87.10–7; б) 0, 000004 моль/л.

1411. Вычислить рН 0, 01 н раствора СНзСООН, если Кдис = 1, 8.10–5.

1511. Вычислить рН 0, 02 М раствора NH4OH, если Кдис = 1, 8.10–5.

1611. Вычислить рН 0, 05 М НСООН, еслиКдис = 1, 8.10–4.

1711. Рассчитать рН 0, 1 М раствора Н3ВО3, если Кдис = 5, 8.10–10.

1811. Рассчитать рН 0, 26 М раствора синильной кислоты HCN, константа диссоциации которой Кдис = 7, 9.10–10.

1911. Вычислить рН 0, 0001 М раствора HCl.

2011. Вычислить рН 0.024 М раствора NaOH.

2111. Вычислить рН растворов, в которых концентрация ионов Н+ равна: а) 2.10–7 моль/л; б) 8, 1.10–3 моль/л.

2211. Вычислить рН растворов, в которых концентрация ионов Н+ равна: а) 2, 7.10–10 моль/л; б) 5.10–2 моль/л.

2311. Вычислить рН растворов, в которых концентрация ионов ОН равна: а) 4, 6.10–4 моль/л; б) 5.10–6 моль/л.

2411. Вычислить рН растворов, в которых концентрация ионов ОН равна: а) 9, 3.10–9 моль/л; б) 7, 5.10–2 моль/л.

2511. Найти молярную концентрацию ионов Н+ в водных растворах, в которых молярная концентрация ОН –ионов составляет: а) 3, 2.10–6; б) 7, 4.10–11 моль/л.

2611. Найти молярную концентрацию ионов ОН в водных растворах, в которых концентрация ионов водорода равна: а) 10–3 моль/л; б) 6, 5.10–8 моль/л.

2711. Определить рН раствора уксусной кислоты, в котором концентрация ее равна 0, 01 н, а степень диссоциации составляет 0, 042.

2811. Определить концентрации ионов H+ и ОН в растворе, водородный показатель которого равен 3, 2.

2911. Определить концентрации ионов Н+ и ОН в растворе, водородный показатель которого равен 9, 1.

3011. Определить концентрации ионов Н+ и ОН в растворе, водородный показатель которого равен 5, 8.

 

 

ПРОИЗВЕДЕНИЕ РАСТВОРИМОСТИ

 

0112. Насыщенный раствор CaF2при 25°С содержит 0, 0168 г/л растворенного вещества. Вычислить ПР(CaF2).

0212. Для растворения 1, 16 г РbI2потребовалось 2 л воды. Найти произведение растворимости данной соли.

0312. Найти массу серебра, находящегося в виде ионов в I л насыщенною раствора AgBr.

0412. К 50 мл 0, 001 н раствора НСl добавили 450 мл 0.0001 н раствора AgNO3. Выпадет ли осадок хлорида серебра?

0512. Насыщенный раствор ВаСrO4содержит 1, 5.10–5 моля соли в 1 л раствора. Вычислить произведение растворимости BaCrO4.

0612. В 1 л насыщенного при комнатной температуре раствора AgIO3 содержится 0, 044 г соли. Вычислить произведение растворимости AgIO3.

0712. Произведение растворимости BaSO4составляет 1, 1.10–10. Вычислить растворимость BaSO4 в моль/л и в г/л.

0812. В 6 л насыщенного раствора PbSO4содержится в виде ионов 0, 186 г свинца. Вычислить произведение растворимости PbSO4.

0912. Во сколько раз уменьшится растворимость AgCl, если к 1 л его насыщенного раствора прибавить 0, 1 моля КСl? Степень диссоциации КСl равна 0, 86. Произведение растворимости AgCl составляет 1, 8.10–10.

1012. Вычислить растворимость SrSO4, используя табличные данные по произведению раствормости.

1112. Произведение растворимости Sb2S3составляет 3.10–27. Вычислить растворимость Sb2S3 и концентрацию каждого из ионов.

1212. Вычислить растворимость FeS при 25 °С, используя справочные данные по произведению растворимоети.

1312. Концентрация ионов Mg2+в насыщенном растворе Mg(OH)2 составляет 2, 6.10–3 г/л. Вычислить произведение растворимости Mg(OH)2.


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2017-04-13; Просмотров: 880; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.232 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь