Р

Дано:

Водный раствор NaCℓ

ω₁(%) = 20%

V_1р-ра=100 мл

_1р-ра = 1.152 г/мл

ω₂(%) = 15%

Vводы - ?

ешение:

Из условия задачи очевидно, что масса растворенного вещества в исходном и конечном растворах одинакова.

m_1р-ра = _1р-ра ^. V_1р-ра = 1.152 ^. 100 = 115.2 ,

m_р.в. = ,

m_2р-ра = ,

m_2р-ра – m_1р-ра = 153,6 – 115.2 = 38.4 г = m_воды, поскольку плотность воды равна 1 г/мл, то V_воды = 38.4 мл

Ответ: 38.4 мл

Вычислить рН раствора, концентрация ионов водорода в котором равна 0,02 моль/л.

Решение:

рН это обратный логарифм концентрации ионов водорода:

рН = – lg [H⁺]

рН = – lg 2·10⁻² = – (lg 10⁻² + lg 2) = 2 – 0,3 = 1,7

рН = 1,7

Вычислить концентрацию ионов водорода, если рН раствора равен 5,28.

Решение:

Вычисляем логарифм ионов водорода по формуле:

рН = – lg [H⁺] ,

lg [H⁺] = – рН = –5,28 = .

Потенцируем выражение , находим по таблице антилогарифмов число, соответствующее ,72. Число 6 со шляпкой означает 10⁻⁶.

Отсюда [H⁺ ] = 5,25 · 10⁻⁶ моль/л.

Концентрация раствора муравьиной кислоты равна 0,017 моль/л. Вычислить рН раствора. Кион.(НСООН) = 1,77·10⁻⁴.

Решение:

НСООН ↔ Н⁺ + СООН⁻

С_М = 1,7·10⁻² моль/л

Так как [H⁺] = [COOH⁻] , то:

[H⁺] = моль/л

Вычислить степень ионизации уксусной кислоты в 0,1%-ном растворе. Кион (СН₃СООН) = 1,74·10⁻⁵.

Решение:

Вначале переведем мас. долю в молярную концентрацию:

М(СН₃СООН) = 60 г/моль;

С_М = = 0,1·10 / 60 = 0,0167 (моль/л).

Из закона разбавления Оствальда следует:

Кион = Сα², отсюда α = = 3,23·10^-2.

Или α = 3,23%.

В 1 л воды при 25°С растворяется 2,865·10⁻⁶ г AgI. Вычислить произведение растворимости этой соли.

Решение:

Равновесие в гетерогенной системе описывается уравнением:

AgI ↔ Ag⁺ + I⁻

Тв.фаза Насыщ.р-р

ПР_AgI = [Ag⁺]·[I⁻]

Вычисляем растворимость иодида серебра в молях на литр:

М (AgI) = 234,8 г/моль

[AgI] = = 1,22·10⁻⁸ моль/л

При диссоциации одного моль иодида серебра образуется по 1 моль ионов серебра и иодид-ионов. Следовательно, их концентрации равны:

[AgI] = [Ag⁺] = [I⁻] = 1,22·10⁻⁸ моль/л

Подставим их значения в выражение произведения растворимости:

ПР_AgI = 1,22·10⁻⁸ · 1,22·10⁻⁸ = 1,5·10⁻¹⁶

Выпадет ли осадок, если слить равные объемы растворов хлорида магния и гидроксида калия концентрация которых 1·10⁻⁴ моль/л?

Решение:

Известно, что осадок начинает образовываться когда произведение концентраций ионов в растворе (ИП) достигнет величины произведения растворимости (ПР), т.е. при условии ИП>ПР. Если же ИП<ПР, то осадок не образуется. Поэтому следует найти ИП и сравнить его с ПР.

Mg(OH)₂ ↔ Mg²⁺ + 2OH⁻

ПР = [Mg²⁺] · [OH⁻]² = 1,2·10⁻¹¹

Хлорид магния и гидроксид калия – сильные электролиты. Поэтому концентрация ионов в растворе будет равна С_М. Однако, следует учесть то, что растворы при сливании разбавляются, по условию задачи – в два раза.

MgCl₂ → Mg²⁺ + 2Cl⁻ ,

KOH → K⁺ + OH⁻

[Mg²⁺] = 1·10⁻⁴ / 2 = 5·10⁻⁵ моль/л

[OH⁻] = 1·10⁻⁴ / 2 = 5·10⁻⁵ моль/л

ИП = [Mg²⁺] · [OH⁻]² = 5·10⁻⁵ · (5·10⁻⁵ )² = 1,25·10⁻¹³

1,25·10⁻¹³< 1,2·10⁻¹¹, т.е. ИП<ПР , осадок не образуется.

Определить концентрацию ионов Zn²⁺, NH₃ и степень ионизации комплексного иона в 1 М растворе cоли [Zn(NH₃)₄]С1₂.

Решение:

Комплексный ион в растворе ионизирует:

[Zn(NH₃)₄]²⁺ ↔ Zn²⁺ + 4 NH₃

Выразим константу нестойкости комплексного иона:

К нест. = [Zn²⁺] · [NH₃]⁴ / [Zn(NH₃)₄]²⁺

Обозначим концентрацию ионов цинка через х, тогда концентрация аммиака равна 4х, а недиссоциированных комплексных ионов – (1-х). Подставим выражения в формулу:

К нест. = х (4х)⁴ / 1-х = 2,6·10⁻¹⁰

Так как х значительно меньше 1, величиной х в знаменателе можно пренебречь:

К = х (4х)⁴ =256х⁵ = 2,6·10⁻¹⁰

х⁵ = 2,6·10⁻¹⁰ / 256

Чтобы извлечь корень пятой степени, выражение следует прологарифмировать:

lg x = 1/5 lg (2,6·10⁻¹⁰ /256) = 1/5 (lg 2,6 + lg10⁻¹⁰ – lg 256) =

1/5 (–10 + 0,415 – 2,408) = – 2,40 =

По таблице антилогарифмов находим:

х = 3,98·10⁻³ ≈ 4,0·10⁻³

[Zn²⁺] = 4,0·10⁻³ моль/л

[NH₃] = 4 · 4,0·10⁻³ = 1,6·10⁻² моль/л

Степень ионизации комплексного иона равна:

α = = 4 ·10⁻¹ % = 0,4%

Определение рН раствора

РН растворов определяется по формуле:

рН= - lg(С_Н⁺)

рН растворов сильных кислот (азотной, соляной, серной) с нормальной концентрацией С_Н определяют по формуле:

рН = – lg(С_Н)

рН растворов гидроксидов щелочных и щелочноземельных металлов с нормальной концентрацией С_Н определяют по формуле:

рН = 14 + lg(С_Н)

рН растворов слабых кислот с концентрацией С_М определяют исходя из значения их константы кислотности и степени диссоциации:

Рассчитайте значение рН 0.01 М раствора цианистоводородной кислоты. Константа диссоциации К_НСN = 4 ^. 10^-10.

Решение:

Р

Дано:

Водный раствор НСN

C_M = 0.01 моль/л

К_НСN = 4 ^. 10^-10

рН - ?

ешение:

Рассчитаем степень диссоциации кислоты заданной концентрации: , теперь найдем концентрацию ионов водорода и рН, учитывая, что для этой кислоты С_М = С_Н:

С_Н⁺ = С_Н ^. α = 0.000002 моль/л, рН= - lg(С_Н⁺) = - lg(0.000002) = 5.7.

Ответ: 5.7

1. Задачи по осмотическому давлению растворов

Осмотическое давление раствора равно:

P_осм. = 1000 ^. С_М ^. R ^. T, Па

Рассчитайте, при какой температуре осмотическое давление раствора, содержащего в 100 мл раствора 7 г глицерина (С₃Н₈О₃), составит 1750 кПа.

Решение:

Р

Дано:

Раствор С₃Н₈О₃

V_р-ра = 100 мл = 0.1 л

m_р.в. = 7 г

P_осм.=1750кПа=1750000Па

Т - ?

ешение:

Рассчитаем молярную массу глицерина и молярную концентрацию раствора:

М_р.в.= 3 ^. 12 + 8 ^. 1 + 3 ^. 16 = 92 г/моль,

Ответ:

1. Задачи на расчет давления пара растворов

р = р_о – Δр

Рассчитайте давление насыщенного пара над раствором, содержащим 3 г глюкозы в 50 г воды при 70 ⁰С, если давление насыщенного пара воды в этих условиях 31.2 кПа.

Р

Дано:

Водный раствор глюкозы

m_р.в. = 3 г

m_р-ля = 50 г

t = 70 ⁰С

р_о = 31.2 кПа = 31200 Па

р - ?

ешение:

Рассчитаем молярную массу растворителя и растворенного вещества:

М_р.в.= 1 ^. 39 + 1 ^. 16 + 1 ^. 1 = 180 г/моль,

М_р-ля = 2 ^. 1 + 1 ^. 16 = 18 г/моль,

р = р_о – Δр = 31200 – 187.2 = 31013 Па = 31кПа

Ответ: 31 кПа

1. Задачи по изменению температуры кипения и замерзания растворов

Раствор, содержащий 10 г неэлектролита в 300 г воды, замерзает при –0.674⁰С. Вычислите молекулярную массу неэлектролита, криоскопическая постоянная воды К=1.86 ⁰С^.кг/моль.

Р

Дано:

Водный раствор неэлектролита

m_р.в. = 10 г

m_р-ля = 300 г

t_зам. = –0.674⁰С

К=1.86 ⁰С^.кг/моль

М_р.в. - ?

ешение:

Поскольку вода замерзает при 0⁰С, 0.674⁰С

Ответ: 92 г/моль

Задачи для самостоятельного решения:

1. Осмотическое давление раствора, в 0.1 л которого содержится 7 г глицерина, равно 1750 кПа при 4 ⁰С. Вычислите молекулярную массу глицерина.

2. Давление водяного пара при 70 ⁰С равно 31.2 кПа. Давление пара раствора, содержащего в 100 г воды 3 г неэлектролита при той же температуре, равно 31013 Па. Вычислите молекулярную массу растворенного вещества.

3. Раствор, содержащий 10 г глицерина С₃Н₈О₃ в 300 г воды, замерзает при –0.674⁰С. Вычислите криоскопическую константу воды, зная, что чистая вода замерзает при 0⁰С.

4. Сколько граммов глицерина (молярная масса 92 г/моль) следует растворить в 300 г воды, чтобы температура кипения раствора повысилась на 1⁰С, эбулиоскопическая постоянная воды Е=0,52 0С.кг/моль?

5. Сколько граммов гидрофосфата натрия Na2HPO4 ·2H2O требуется для приготовления 1 л 15%-ного раствора (ρ= 1,09 r/cм3) Na2HPO4?

6. Сколько миллилитров 45%-ной уксусной кислоты ( р = 1,03 г/см ) потребуется для приготовления 1 л 0,05 М раствора ?

7. Как изменится степень ионизации 1 н. раствора азотистой кислоты при разбавлении водой в 5 раз ?

8. Концентрация ионов водорода в растворе муравьиной кислоты с концентрацией 0,1 моль/л равна 4.2 ^. 10^-3 моль/л. Рассчитайте константу диссоциации этой кислоты.

9. Рассчитайте массовую долю и молярную концентрацию 2.64 н. раствора серной кислоты с плотностью 1,08 г/мл.

10. Рассчитайте молярную концентрацию и молярную долю раствора, содержащего 240 г гидроксида натрия в 1 кг воды (_р-ра = 1,2 г/мл).

11. Сколько граммов бромида натрия следует прибавить к 100 г 3%-го раствора той же соли для получения 10% - го раствора?

12. 10 мл 0,5М водного раствора нитрата натрия разбавили водой до 100 мл. Определите молярную концентрацию полученного раствора.

13. Возможно ли получение кальция восстановлением его из оксида алюминием? Ответ подтвердите термодинамическим расчетом, имея в виду, что в результате реакции образуется алюминат кальция состава 3СО∙Al₂O₃ (изменение энергии Гиббса образования алюмината кальция ∆G =-4410 кДж/моль).

14. Сколько теплоты выделяется при «гашении» 500кг СаО? Энтальпия гидратации СаО ∆Н=-66,6 кДж/моль.

15. Рассчитать термодинамические параметры предложенного процесса ΔG⁰₂₉₈ ,ΔH⁰₂₉₈ ,ΔS⁰₂₉₈ используя табличныеданные, указать направление протекания реакции. NH₃(г) + O₂(г) ⇄ N₂(г) + H₂O(ж); HCl(г) + O₂(г) ⇄ H₂O(г) + Сl₂(г); CS₂(г) + O₂(г) ⇄ CO₂(г) + SO₂(г); CaO(кр) + CO₂(г) ⇄ CaCO₃(кр); Al₂O₃(кр) + Cr(кр) ⇄ Сr₂O₃(кр) + Al(кр)

16. Рассчитать массовую долю хлорида калия в растворе, в 500 мл которого содержится 53 г KCl (плотность раствора 1,063г/мл) Ответ: 10%

17. Рассчитать массу HCl, содержащуюся в 0,25 л 10,52%-ного раствора с плотностью 1050 кг/м³ Ответ: 27,6 г

18. К 0,5 л 98%-ного раствора серной кислоты, плотность которой 1,837 г/мл, прибавлено 3 л воды. Рассчитать массовую долю H2SO4 в полученном растворе Ответ: 23%

19. Сколько литров 24%-ного KOH (ρ = 1,216 г/мл), необходимого для заливкищелочных аккумуляторов, можно приготовить из 125 л 48%-ного раствора KOH (ρ = 1,51 г/мл)? Ответ: 309,9 л

20. К 800 мл 30%-ного раствора гидроксида натрия (ρ = 1,328 г/мл) прибавлено 400 мл 14%-ного раствора NaOH (ρ = 1,153 г/мл). Рассчитать массовую долю NaOH в полученном растворе Ответ: 25,15%

21. К 100 мл 20%-ного раствора хлорида бария (ρ = 1,203 г/мл) прибавлен раствор сульфата хрома (III). Вычислить массу образовавшегося осадка Ответ: 26,96 г

22. Рассчитать объемы воды и концентрированной серной кислоты (ρ = 1,814 г/мл), необходимые для приготовления 18 л аккумуляторной H₂SO₄ (ρ = 1,219 г/мл) Ответ: 13,2л, 4,8 л

23. Что такое растворимость. Вычислить растворимость хлорида бария в воде при 0⁰С, если при этой температуре в 13,1 г раствора содержится 3,1 г BaCl2? Ответ: 31

24. Записать диссоциацию следующих соединений: Al(OH)₂Cl, SnOHNO₃, Cr₂(SO₄)₃, NaHSiO3

25. Закончить молекулярные уравнения реакций, записать их в ионном виде:

CuCl₂ + NaOH → Pb(NO₃)₂ + KI →NH4Cl + Ca(OH)2 → AgNO₃ + Al(NO₃)₃ →Si(OH)₄ + HCl → Si(OH)₄ + NaOH

3. К данному ионному уравнению подобрать два молекулярных:

CO₃^2- + 2H⁺ → CO₂ + H₂O

3. Написать молекулярные и ионные уравнения гидролиза солей: Cr(NO₃)₃, K₂S, Al₂(CO₃)₃, KNO₃

4. Какой цвет приобретет фенолфталеин в растворе Na₂SO₃?

5. К растворами фосфата натрия, нитрата калия, ацетата натрия добавили раствор нитрата серебра. В каком растворе образуется осадок? Написать уравнения реакций в ионном и молекулярном виде.

6. При добавлении к водному раствору какой соли: KNO₃, Na₃PO₄, FeCl₃ фенолфталеин окрасится в розовый цвет? Ответ пояснить, записать уравнения реакций в ионном и молекулярном виде

7. Дать определения понятиям: электролит, неэлектролит, сильный и слабый

электролит, амфотерный электролит. Закончить уравнения реакций, записать их в молекулярном и ионном виде:

3. Cr(OH)₃ + H₂SO₄ → Cr(OH)₃ + NaOH →

4. Для ионно-молекулярного уравнения записать три уравнения в молекулярной форме: 2H⁺ + S^2- → H₂S

5. Сформулировать правила написания ионно-молекулярных уравнений, условия практически необратимого протекания реакций в растворах

6. Закончить уравнения реакций:

Na₃PO₄ + H₂O →

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O →

CH₃COOC₂H₅ + H₂O →

Как называются эти процессы? Где используются? Каким образом можно сместить равновесие этих процессов вправо?

3. Привести определения кислот, оснований, солей с точки зрения теории электролитической диссоциации. Записать уравнения ступенчатой и полной диссоциации соединений:

1) фосфорной кислоты

2) гидроксида кальция

3. Концентрация каких ионов в растворе фосфорной кислоты наибольшая? Ответ пояснить.