7.2. Задачи для самостоятельного решения

90. Удельная электропроводность 4%-ного (по массе) водного раствора Н₂SO₄ при 18С составляет 16,8 См/м. Плотность раствора 1,026 г/см³. Найти эквивалентную электропроводность раствора.

Ответ: 0,02 Смм²/моль.

91. Эквивалентная электропроводность 0,5 М водного раствора К₂SO₄ при 18 С составляет 81,3510^4 Смм²/моль. Вычислить удельную электропроводность раствора.

Ответ: 8,135 См/м.

92. Сосуд для измерения электропроводности с электродами в форме дисков диаметром 1,3 см и расстоянием между ними 1,7 мм заполнен 0,05 н раствором NaNO₃. Измеренное сопротивление слоя раствора между электродами равно 270 Ом. Определить удельную и эквивалентную электропроводность раствора.

Ответ: 0,0475 См/м,9,4910^–4 Смм²/моль.

93. Вычислить при 25С эквивалентную электропроводность 0,06 н раствора этиламина С₂Н₅NH₃OH, если эквивалентная электропроводность при бесконечном разведении равна 232,610^–4 Смм²/моль, а удельная электропроводность 0,1312 См/м. Найти концентрацию ионов , степень и константу диссоциации этиламина в растворе, эквивалентную электропроводность раствора.

Ответ: 2,1910^3 Смм²/моль; 5,610^-3 моль/л; 0,094; 5,8510^–4.

94. Удельная электропроводность 0,135 М водного раствора пропионовой кислоты С₂Н₅COOH при 18 С составляет 4,7910^–2 См/м. Найти эквивалентную электропроводность раствора, степень и константу диссоциации кислоты и рН раствора, если , Смм²/моль.

Ответ: 3,5510^4 Смм²/моль; 0,0092; 1,110^5; 2,91.

95. Эквивалентная электропроводность 0,0159 М водного раствора уксусной кислоты при 25 С составляет 12,7710^4 Смм²/моль. Вычислить степень диссоциации и константу диссоциации кислоты и рН раствора, если , Смм²/моль.

Ответ: 1,7510^5; 3,28.

96. Удельная электропроводность 0,0625 н водного раствора акриловой кислоты С₂Н₃СООН равна 6,62510^2 См/м, а 0,00098 н раствора C₂H₃COONa –8,5110^–3 См/м. Определить константу диссоциации акриловой кислоты, считая соль полностью диссоциированной, а предельные электропроводности ионов Na⁺ и Н⁺ соответственно равными 35010^–4 и 50,110^–4 Смм²/моль. Определить рН каждого из растворов, установить характер среды.

Ответ: 4,8910^–5; 2,77, кислая, 7,65, щелочная.

97. Эквивалентная электропроводность 0,002 н водного раствора бензойной кислоты С₆Н₅СООН при 25 С составляет 61,410^4 Смм²/моль. Вычислить константу диссоциации кислоты и рН раствора, если предельные электропроводности ионов , Смм²/моль.

Ответ: 6,1510^–5; 3,49.

98. Удельная электропроводность 0,01 н водного раствора муравьиной кислоты НСООН равна 4,810^2 См/м. Предельные электропроводности ионов Н⁺ и НСОО^ при 25 °С соответственно равны 349,810^–4 и 54,610^–4 Смм²/моль. Определить константу диссоциации кислоты и рН раствора, содержащего 0,2 моль/л НСООН и 0,15 моль/л формиата натрия НСООNa.

Ответ: 1,610^–4; 3,67.

99. Удельная электропроводность 0,05 н водного раствора пропионовой кислоты С₂Н₅COOH равна 0,0316 См/м. Предельные электропроводности ионов Н⁺ и С₂Н₅СОО^ при 25 °С соответственно равны 35010^–4 и 35,810^–4 Смм²/моль. Определить константу диссоциации кислоты и рН 0,05 н раствора кислоты.

Ответ: 1,3610^–5; 3,09.

100. Эквивалентная электропроводность 0,016 н водного раствора хлоруксусной кислоты СН₂ClСООН составляет 0,0103 Смм²/моль. Определить константу диссоциации кислоты и рН раствора, если предельные электропроводности ионов Н⁺ и СН₂СlСОО^ при 25 С соответственно равны 349,810^–4 и 39,810^–4 Смм²/моль.

Ответ: 1,5210^–3; 2,37.

101. Удельная электропроводность 0,008 н водного раствора дихлоруксусной кислоты СНCl₂СООН равна 0,264 См/м. Определить константу диссоциации и степень диссоциации 0,05 н раствора кислоты, если предельные электропроводности ионов Н⁺ и СНСl₂СОО^– при 25 С соответственно равны 349,810^–4 и 38,310^–4 Смм²/моль.

Ответ: 0,0386; 0,574.

102. Эквивалентная электропроводность 0,0078 н водного раствора трихлоруксусной кислоты СCl₃СООН составляет 363,510^–4 Смм²/моль. Определить константу и степень диссоциации кислоты в данном растворе, а также рН раствора, если предельные электропроводности ионов Н⁺ и ССl₃СОО^ при 25 С соответственно равны 349,810^–4 и 36,610^–4 Смм²/моль.

Ответ: 0,116; 0,941; 2,13.

103. Удельная электропроводность 0,0109 н водного раствора NH₄OH равна 0,0122 См/м. Предельные электропроводности ионов NH₄⁺ и при 25 °С соответственно равны 73,510^–4 и 198,310^–4 Смм²/моль. Определить константу диссоциации NH₄OH и рН данного раствора.

Ответ: 1,9310^–5; 10,67.

104. Константа диссоциации масляной кислоты С₃Н₇COOH при 25 С составляет 1,5410^–5. Найти степень диссоциации 0,00098 н водного раствора кислоты, концентрацию ионов водорода и предельную эквивалентную электропроводность раствора, если эквивалентная электропроводность 0,00098 н раствора равна 41,310^–4 Смм²/моль.

Ответ: 0,118; 1,1510^4 моль/л; 0,035 Смм²/моль.

105. Удельная электропроводность насыщенного водного раствора хлорида серебра АgCl при 25 С равна 1,2610^–4 См/м. Предельные электропроводности ионов Ag⁺ и при 25 °С соответственно равны 54,410^–4 и 65,510^–4 Смм²/моль. Вычислить концентрацию АgCl в насыщенном растворе и растворимость АgCl в 0,01 н водном растворе.

Ответ: 1,0510^–5 моль/л; 1,110^–8 моль/л.

106. Удельная электропроводность насыщенного водного раствора фосфата серебра Аg₃PO₄ при 25 С равна 6,1310^–5 См/м. Предельные электропроводности ионов Ag⁺ и при 25 °С соответственно равны 6210^–4 и 6910^–4 Смм²/моль. Вычислить растворимость Аg₃PO₄ в воде и произведение растворимости Аg₃PO₄.

Ответ: 1,5610^–6 моль/л; 1,610^–22.

107. Удельная электропроводность насыщенного водного раствора карбоната бария BaCO₃ при 18 С равна 25,4810^–4 См/м. Предельные электропроводности ионов Ba²⁺ и при 18 °С соответственно равны 5510^–4 и 6610^–4 Смм²/моль. Удельная электропроводность воды, взятой для растворения соли, равна 4,510^–5 См/м. Вычислить растворимость BaCO₃ в воде и произведение растворимости BaCO₃.

Ответ: 1,0310^–4 моль/л; 1,0610^–8.

108. По данным об удельной электропроводности насыщенного водного раствора нитрита серебра АgNO₂ и предельной электропроводности ионов Ag⁺ и при 25 °С, соответственно равных 0,169 См/м; 61,910^–4 и 7210^–4 Смм²/моль, вычислить произведение растворимости АgNO₂. Произойдет ли осаждение соли АgNO₂, образующейся по реакции АgNO₃ + КNO₂ = АgNO₂ + КNO₃, при смешении равных объемов 0,02 М растворов АgNO₃ и КNO₂.?

Ответ: 1,5910^–4 моль/л; нет.

109. Определить удельную электропроводность насыщенного водного раствора бромида серебра АgBr при 25 С, если произведение растворимости АgBr равно 410^–13 (моль/л)², а предельные электропроводности АgNO₃, КBr и КNO₃ при 25 °С соответственно равны 11610^–4, 132,210^–4 и 126,310^–4 Смм²/моль. Удельная электропроводность воды, взятой для растворения соли АgBr, равна 4,4110^–6 См/м.

Ответ: 1,2110^–5 См/м.

110. Удельная электропроводность насыщенного водного раствора сульфата бария BaSO₄ при 25 С равна 4,3110^–4 См/м. Его эквивалентная электропроводность, практически равная предельной при бесконечном разведении, составляет 143,510^–4 Смм²/моль. Удельная электропроводность воды, взятой для растворения соли, равна 1,510^–4 См/м. Вычислить растворимость BaSO₄ в воде.

Ответ: 9,810^–6 моль/л.

111. Удельная электропроводность насыщенного водного раствора бромида серебра АgBr равна 5,710^–6 См/м. Его предельная эквивалентная электропроводность равна 121,910^–4 Смм²/моль. Вычислить растворимость АgBr в воде (в г/л) и произведение растворимости АgBr.

Ответ: 8,7810^–5 г/л; 2,1910^–13.

112. Удельная электропроводность разбавленного водного раствора уксусной кислоты СН₃СООН неизвестной концентрации составляет 0,0067 См/м. Определить концентрацию раствора, используя следующие справочные данные. Константа диссоциации кислоты равна 1,8510^–5 моль/л. Предельные электропроводности ионов Н⁺ и СН₃СОО^ при 25 С соответственно равны 349,810^–4 и 40,910^–4 Смм²/моль. Вычислить pH данного раствора.

Ответ: 1,7610^–3 моль/л; 3,76.

113. Удельная электропроводность разбавленного водного раствора муравьиной кислоты НСООН неизвестной концентрации составляет 21,2510^–3 См/м. Определить концентрацию раствора, используя следующие справочные данные. Константа диссоциации кислоты равна 1,810^–4 моль/л. Предельные электропроводности ионов Н⁺ и НСОО^ при 25 С соответственно равны 349,810^–4 и 54,610^–4 Смм²/моль. Вычислить pH данного раствора.

Ответ: 2,0610^–3 моль/л; 3,28.

114. Удельная электропроводность разбавленного водного раствора азотистой кислоты НNO₂ неизвестной концентрации составляет 40210^–4 См/м. Определить концентрацию раствора, используя следующие справочные данные. Константа диссоциации кислоты равна 4,610^–4 моль/л. Электропроводности ионов Н⁺ и при 25 С соответственно равны 349,810^–4 и 7210^–4 Смм²/моль. Вычислить pH данного раствора.

Ответ: 2,9310^–3 моль/л; 3,02.

115. Определить концентрацию синильной кислоты НСN в водном растворе с удельной электропроводностью 2,310^–6 См/м при 25 С, используя следующие справочные данные. Константа диссоциации кислоты равна 7,210^–10 моль/л. Предельные электропроводности ионов Н⁺ и при 25 С соответственно равны 349,810^–4 и 7810^–4 Смм²/моль.

Ответ: 4,08 мкмоль/л.

116. Определить концентрацию щавелевой кислоты Н₂С₂О₄ в водном растворе с удельной электропроводностью 0,144 См/м при 25 С, используя следующие справочные данные. Константа диссоциации кислоты равна 5,410^–2 моль/л. Предельные электропроводности ионов Н⁺ и при 25 С соответственно равны 349,810^–4 и 40,210^–4 Смм²/моль.

Ответ: 3,9510^–3 моль/л.

117. Удельная электропроводность разбавленного раствора изовалериановой кислоты С₄Н₉СООН в воде составляет 6210^–4 См/м. Определить концентрацию раствора, используя следующие справочные данные. Константа диссоциации кислоты равна 1,7310^–5 моль/л. Электропроводности ионов Н⁺ и С₄Н₉СОО^ при 25 С соответственно равны 349,810^–4 и 28,810^–4 Смм²/моль.

Ответ: 0,0017 моль/л.

118. Константа диссоциации хлористой кислоты HClO₂ равна 1,110^–2 моль/л. Предельные электропроводности ионов Н⁺ и ClO₂^ при 25 С соответственно равны 349,810^–4 и 5210^–4 Смм²/моль. Вычислить удельную электропроводность 0,01 М водного раствора кислоты.

Ответ: 0,255 См/м.

119. Удельная электропроводность 0,01 М раствора йодноватой кислоты НJО₃ в воде и составляет 0,358 См/м. Предельные электропроводности ионов Н⁺ и JО₃^ при 25 С соответственно равны 349,810^–4 и 4110^–4 Смм²/моль. Вычислить константу диссоциации кислоты НJО₃.

Ответ: 0,1 моль/л.

120. Эквивалентная электропроводность раствора KCl при бесконечном разведении равна 130,110^–4 Смм²/моль. Число переноса катиона К⁺ для данного электролита равно 0,497. Найти абсолютную скорость движения катиона при напряженности электрического поля 1 В/м.

Ответ: 6,710^–8 м²/(Вс).

121. Абсолютные скорости движения ионов при градиенте потенциала электрического поля 1 В/м соответственно равны 6,210^–8 и 7,410^–8 м²/(Вс). Определите числа переноса ионов в растворе .

Ответ: 0,456; 0,544.

122. Через водный раствор пропускался постоянный ток силой 0,2 А между платиновыми электродами в течение часа. Число переноса катиона Cd²⁺ для данного электролита равно 0,414. Определите убыль в граммах в катодном и анодном слоях.

Ответ: 0,402 г; 0,284 г.

123. Через водный раствор пропускался ток силой 0,15 А. Число переноса катиона Cu²⁺ равно 0,4. Сколько ионов меди пройдет через поперечное сечение электролитической ячейки с данным электролитом за 30 мин?

Ответ: 3,3710²⁰ ионов.

124. Через водный раствор AgNO₃ пропускался постоянный ток силой 0,2 А между платиновыми электродами. Убыль серебра в катодном слое оказалась равной 0,1305 г, а в анодном слое – 0,2777 г. Определить числа переноса Ag⁺ и NO₃^–.

Ответ: 0,472; 0,528.

125. Определить числа переноса Cu²⁺ и в 0,2–моляльном водном растворе на основании следующих данных: масса катодного слоя после электролиза 36,4340 г; количество меди в нем – 0,4417 г; количество серебра, выделившегося на катоде кулонометра, 0,0405 г.

Ответ: 0,398; 0,602.

126. В катодном, среднем и анодном слоях электролита содержалось по 0,01 моль HCl. Сколько HCl будет содержаться в каждом слое после прохождения через раствор 0,005 F электричества? Число переноса Н⁺ равно 0,8.

Ответ: 0,009; 0,01; 0,006 моль.

127. Раствор ZnCl₂, моляльность которого 0,15, подвергался электролизу с цинковым анодом. После электролиза в анодном слое содержалось 0,8907 г ZnCl₂ на 38,6 г воды, а в катодном – 0,6560 г на 37,0 г воды. На катоде кулонометра выделилось 0,2728 г серебра. Определить числа переноса Zn²⁺ и Cl^–.

Ответ: 0,414; 0,586.

128. В результате электролиза водного раствора между медными электродами на катоде выделилось 0,229 г меди. До электролиза раствор у анода содержал 1,195 г, а после электролиза – 1,360 г меди. Определить числа переноса Cu²⁺ и .

Ответ: 0,28; 0,72.

129. Раствор AgNO₃, содержащий на 25 г воды 0,185 г соли серебра, подвергался электролизу с серебряным анодом. После электролиза в анодном слое содержалось 23,140 г Н₂О и 0,236 г AgNO₃. В последовательно присоединенном серебряном кулонометре выделилось 0,078 г серебра. Определить числа переноса Ag⁺ и NO₃^–.

Ответ: 0,471; 0,529.

130. Раствор, содержащий 0,182 мас.% КОН, был подвергнут электролизу между платиновыми электродами. В катодном слое, масса которого 64,5 г, после электролиза содержалось 0,126 г КОН, в то время как концентрация средней части электролита не изменилась. В последовательно присоединенном серебряном кулонометре выделилось количество серебра, эквивалентное 0,031г КОН. Определить число переноса ОН^–.

Ответ: 0,722.

131. Раствор HCl был подвергнут электролизу между платиновыми электродами. В катодном слое до электролиза содержалось 0,177 г, а после электролиза 0,163 моль ионов хлора. В последовательно присоединенном серебряном кулонометре выделился осадок серебра, эквивалентный 0,083 моль ионов хлора. Определить числа переноса ионов H⁺ и Cl^–.

Ответ: 0,831; 0,169.

132. Число переноса иона Na⁺ в 0,02 н растворе NaCl определяли методом движущейся границы. Под действием тока силой 1,6 мА в трубке с поперечным сечением 0,112 см² граница переместилась на 8 см за 45 мин 57с. Найти число переноса ионов Na⁺.

Ответ: 0,39.

133. На какое расстояние переместится граница соприкосновения раствора NiSO₄ , концентрация которого 0,02 моль экв/л, с раствором К₂SO₄ в трубке диаметром 1,5 см, если ток силой 2 мА пропускался в течение 3 часов и число переноса Ni²⁺ равно 0,404?

Ответ: 2,56 см.