2 Примеры решения задач

Пример 1. Исходя из значений ПР, укажите наиболее растворимый и наименее растворимый в воде гидроксид:

1) Ni(OH)₂; 2) Pb(OH)₂; 3) Sn(OH)₂; 4) Zn(OH)₂; 5) Ca(OH)₂.

Решение: Выписываем значения ПР для всех оснований:

Сравнивая значения, видим, что наибольшее значение ПР у Са(ОН)₂, значит данный гидроксид наиболее растворим в воде.

Наименьшее значение ПР у Sn(ОН)₂, значит данный гидроксид наименее растворим в воде.

Пример 2. Будет ли образовываться осадок СaSO₄, если концентрация ионов кальция в растворе – 0,001 моль/л, концентрация сульфат - ионов – 0,003 моль/л.

Решение:

Дано:

Условие образования осадка: В соответствии с уравнением реакции: Сa2+ + SO42− = CaSO4 c 0,001 моль/л ионами кальция будет реагировать 0,001 моль/л сульфат-ионов: 2,5∙10-5 < 0,001·0,001 2,5∙10-5 < 1·10−6 Осадок будет образовываться.

Пример 3. Для данных соединений: CoS, CaF₂, Ag₂S, Ca₃(PO₄)₂ напишите выражение произведения растворимости.

Решение: В насыщенном растворе малорастворимого соединения произведение концентрации его ионов в степени их стехиометрических коэффициентов есть величина постоянная, называемая произведением растворимости – ПР. Составим уравнения диссоциации солей:

СоS ⇄ Co²⁺ + S²⁻ =>

CaF₂ ⇄ Ca²⁺ + 2F¯ =>

Ag₂S ⇄ 2Ag⁺ + S²⁻ =>

Ca₃(P₄)₂ ⇄ 3Ca²⁺ + 2PO₄³⁻ =>

Пример 4. Какая из предложенных реакций обмена идет до конца ?

1. Na₂CO₃ + 2KCl = 2NaCl + K₂CO₃

2. MgCO₃ + 2HNO₃ = Mg(NO₃)₂ + H₂CO₃

3. K₂CO₃ + 2NaOH = 2KOH + Na₂CO₃

4. Li₂CO₃ + 2KOH = 2LiOH + K₂CO₃

5. Na₂CO₃ + K₂SO₄ = Na₂SO₄ + K₂CO₃

Решение: Реакция протекает необратимо (т.е. до конца), при условии:

- выпадения вещества в осадок,

- образования слабого электролита (слабой кислоты H₂S, H₂CO₃ и т.д., слабого основания - NH₄OH или воды),

- неэлектролита (газа - CO₂, SO₂ и т.д.)

В продуктах реакции находим нерастворимую соль или основание, воду или слабые электролиты. В данном случае это угольная кислота – H₂CO₃. Составляем полное ионное и сокращенное ионное уравнения (карбонат магния не растворим в воде):

MgCO₃ + 2H⁺ +2NO₃¯ = Mg²⁺ + 2NO₃¯ + СO₂ + H₂O

MgCO₃ + 2H⁺ = Mg²⁺ + CO₂↑ + H₂O

Пример 5. Какое из молекулярных уравнений реакции можно выразить следующим сокращенным ионным уравнением:

Ca²⁺ + CO₃²⁻→ CaCO₃ ?

1. Ca₃(PO₄)₂ + 3Na₂CO₃ = 3CaCO₃ + 2Na₃PO₄

2. Ca₃(PO₄)₂ + 3PbCO₃ = 3CaCO₃ + Pb₃(PO₄)₂

3. CaSO₄ + ZnCO₃ = CaCO₃ + ZnSO₄

4. CaCl₂ + CuCO₃ = CaCO₃ + CuCl₂

5. CaCl₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃ + 2NaCl

Решение: Для получения в растворе ионов Ca²⁺, необходимо подобрать в исходных веществах растворимую соль кальция. Фосфат и сульфат кальция нерастворимы в воде, поэтому выбираем хлорид кальция. Т.е. варианты ответов № 1,2,3 уже не верные. Для получения в растворе ионов CO₃^2- необходимо подобрать в исходных веществах растворимую соль содержащую карбонат-ионы. Т.к. карбонат меди не растворим, то выбираем карбонат натрия. Правильным ответом является вариант № 5.

Пример 6. Рассчитайте рН 0,1 моль/л раствора NaOH.

Решение: Концентрация ионов OH^- в растворе, в соответствии с уравнением диссоциации гидроксида натрия, равна 0,1моль/л:

NaOH → Na⁺ + OH^¯

В соответствии с уравнением:

, концентрация ионов водорода нам не известна.

Из ионного произведения воды найдем концентрацию ионов водорода:

Пример 7. Напишите уравнения диссоциации ортофосфорной кислоты по ступеням и константы диссоциации по каждой ступени.

Решение:

1 ступень диссоциации: H₃PO₄ ⇄ H⁺ + H₂PO₄¯

2 ступень диссоциации: H₂PO₄¯⇄ H⁺ + HPO₄²⁻

3 ступень диссоциации: HPO₄²⁻⇄ H⁺ + PO₄³⁻

Пример 8. Напишите уравнения диссоциации гидроксида меди по ступеням и константы диссоциации по каждой ступени.

Решение:

1 ступень диссоциации: Cu(OH)₂ ⇄ CuOH⁺ + OH¯

2 ступень диссоциации: CuOH⁺ ⇄ Cu²⁺ + OH¯