Материалы для подготовки к выделенной контрольной работе вкр-2

Темы:

Химическая кинетика и равновесие.

Общие свойства растворов

Растворы электролитов.

• Демонстрационный вариант (вариант №13)…………..1

• 1. Комментарии к решению задач №1……………………2

• 2. Комментарии к решению задач №2……………………8

• 3. Комментарии к решению задач №3…………………....14

• 4. Комментарии к решению задач №4 и №5…………….18

ВКР-2

Демонстрационный вариант (вариант №13)

1. Рассчитайте, сколько миллилитров воды нужно добавить к 50 мл 30%-ного раствора азотной кислоты, имеющего плотность 1,18 г/см³, чтобы получить 5%-ный раствор.

Ответ: 295 мл.

2. Определите численное значение константы равновесия реакции

N_2(г) + 3H_2(г) ⇄ 2NH_3(г),

если начальные концентрации азота и водорода равны 0,3 и 0,8 моль/л, а к моменту равновесия прореагировало 20 % азота.

Ответ: 0,252.

3. Определите, как повлияет на равновесие в системе:

С_(т) + СО_2(г) ⇄ 2СО_(г) , DH = 174 кДж,

понижение: а) температуры; б) давления. Ответ обоснуйте.

Ответ: а) равновесие сместится влево;

б) равновесие сместится вправо.

4. Раствор, содержащий 0,1 моль вещества в 5 кг воды, кипит при 100,015°C. Является ли данное вещество электролитом?

Ответ: а) да; i = 1,44.

5. Вычислите степень диссоциации одноосновной кислоты, если значение рН децимолярного раствора этой кислоты равно 4.

Ответ: а) 10⁻³ (0,1 %).

1. Комментарии к решению задач №1

Для решения задач требуется:

− знать способы выражения концентрации растворов;

− уметь проводить расчет по уравнению реакции и применять закон эквивалентов.

Предлагаемые задачи можно разбить на три основных типа:

1. Переход от одного способа выражения концентрации раствора к другому.

2. Приготовление раствора данной концентрации путём разбавления более концентрированного раствора.

3. Химические реакции с участием растворов.

Заметим предварительно, что для молярной концентрации и нормальности часто используются приставки деци-, санти- и милли- , знакомые нам по названиям дециметра, сантиметра и миллиметра. Так сантимолярный раствор − это 0,01 М раствор.

1) Переход от одного способа выражения концентрации раствора к другому.

Часто требуется перейти к нормальности раствора N, если известна молярная концентрация c, или, напротив, найти c из N. Приняв во внимание, что c равно числу молей, а N − числу молей эквивалента растворённого вещества в одном литре раствора, и что n_экв = nz , получаем, что N = zc. Эквивалентное число z для кислот равно основности кислоты, для оснований − кислотности основания, для солей − произведению числа катионов соли на заряд катиона. Так, для 0,3 н. растворов H₃PO₄, NaOH и ZnSO₄ молярная концентрация соответственно равна 0,1; 0,3 и 0,15 моль/л (z равно 3, 1 и 2, соответственно).

Для перехода от молярной концентрации или нормальности к массовой доле w (или для обратного перехода) нужно проводить уже более сложные вычисления и знать плотность раствора. При решении таких задач (так же, как и многих других задач по реме «Растворы») лучше не искать готовые формулы, а решать «пошагово», опираясь на определения концентраций. Учитывая приведенные выше определения c и N, удобно сделать расчет для одного литра раствора.

Задача 1.1

Вычислите молярную концентрацию 35%-ного раствора бромида кальция, если плотность раствора 1,38 г/см³.

Требуется вычислить c, т.е. найти число молей CaBr₂, содержащееся в 1 л раствора. Поэтому возьмём 1 л раствора и вычислим его массу:

Масса CaBr₂ в 1 л раствора составляет 35 % от массы раствора. Найдем её:

.

Теперь найдём число молей CaBr₂ в 1 л раствора:

.

А это и есть молярная концентрация c = 2,42 моль/л.

В некоторых задачах требуется определить молярную концентрацию по приведённым в условии данным, которые не относятся к общепринятым способам выражения концентрации.

Задача 1.2

Найдите молярную концентрацию фторида калия, если в 200 мл раствора содержится 5,8 г этой соли.

Вспомним, опять же, что нам нужно узнать число молей KF в одном литре, или в 1000 мл раствора. Поэтому, прежде всего, составим пропорцию:

в 200 мл раствора − 5,8 г KF

в 1000 мл » − x г KF

Находим: x = 29 г.

Затем, как и предыдущей задаче, найдём число молей растворённого вещества в 1 л и молярную концентрацию:

; c = 0,5 моль/л.