Врублевский А. И. Тренажер по химии

Пользуясь этими данными, найдите тепловой эффект ра­ створения 1 моль: а) КС1; б) КОН.

53.Растворение 1 моль безводного СаС12 происходит с выделением 76,0 кДж теплоты, а реакция гидратации 1 моль СаС12 - с выделением 95,1 кДж теплоты. Найдите тепловой эффект реакции растворения 1 моль кристаллогидрата СаС12 • 6Н20.

54.На основании термохимических уравнений

определите массу угля, которая нужна для разложения 1 т известняка, если 20 % тепла расходуется на обогрев корпуса печи и тепловое излучение.

55. Тепловая электростанция потребляет 1 млн т угля в год. Учитывая термохимическое уравнение:

С(т) + 0 2(г) = С 0 2(г) + 393,5 кДж,

определите, на сколько масса продуктов сгорания угля мень­ ше массы исходных веществ. Расчет сделайте, сопоставляя массы угля и углекислого газа.

56. Дихромат аммония при нагревании разлагается по ре­ акции:

(NH4)2Cr20 7 - 503 кДж = N2 + 4Н20 + Сг20 3.

Сколько энергии выделилось при разложении некоторой порции соли, если масса твердого остатка оказалась на 10 г меньше массы исходного вещества?

57.Считая объемную долю кислорода в воздухе равной 20 %, установите, при каком объемном отношении водород/воз­ дух их смесь одного и того же объема даст при взрыве макси­ мальное количество энергии.

58.Начальные молярные концентрации НС1,02 и С12, уча­ ствующих в реакции 4 НС1 + 0 2 = 2С12 + 2Н20 , были соответ­ ственно равны (моль/дм3) 4,2; 1,8 и 0,01. Определите моляр­ ные концентрации всех реагирующих веществ после того, как молярная концентрация 0 2 уменьшится до 1 моль/дм3.

59.Учитывая, что давление газа (или смеси газов) пропор­ ционально его химическому количеству, определите, как из­ менится (в %) давление в системе N2 + ЗН2 <-> 2NH3, если начальные молярные концентрации N2 и Н2 были соответ­ ственно равны 2 моль/дм3и 6 моль/дм3, а к данному моменту времени прореагировало 10 % азота.

60.Взаимодействие S 0 3 с Н20 протекает по термохими­ ческому уравнению:

Оксид серы (VI) растворили в воде объемом 50 см3, при этом выделилось 1,95 кДж теплоты. Рассчитайте массовую долю H2S04 в полученном растворе.

61. В системе установилось равновесие:

м о *> + ° т « 2S° W

Равновесная молярная концентрация SO, равна 0,20 моль/дм3. Найдите равновесную молярную концентрацию 0 2, если из­ вестно, что к моменту установления равновесия прореагиро­ вало 60 % начального химического количества кислорода.

62. В герметичный сосуд поместили СО и 0 2, через неко­ торое время установилось равновесие:

г с % + ° м « JC<V

Известно, что исходные молярные концентрации СО и 0 2 равны по 0,15 моль/дм3, а равновесная молярная концентрация

12.0,05 моль/(дм3*с); с(А) = 1,25 моль/дм3; с(В) = 0,5 моль/дм3. 13. со(НС1) =

=0,45 моль/дм3; со(0 2) = 0,25 моль/дм3. 14. с(Н2) = 1,5 моль; с(N2) = 3,5 моль.

15.co(NO) = со(0 2) = 0,3 моль/дм3. 16. с(А) = 0,7 моль/дм3; с(В) = 1,9 моль/дм3; с(С) = 0,21 моль/дм3. 17. c(NO) = 0,4 моль/дм3; c(02) = c(NOC1) = 0,15 моль/дм3.

18.c0(SO2) = 0,05 моль/дм3; со(0 2) = 0,065 моль/дм3. 19.15 г. 20. 0,075 моль/дм3.

21.40 %. 22. с(02) = 0,9 моль/дм3; с(Н20 ) = с(С12) = 0,2 моль/дм3. 23. 3 моль.

24.К(НС1): К(02) : К(Н20 ) : К(С12) = 4:11:2:2.25. 3 моль Н2; 1 мольNr 26.40 % N 02; 40 % NO; 20 % 0 2. 27.4 моль СО и 3,5 моль 0 2. 28.50 %. 29.80 %. 30.50 %. 31.16,45 %. 32. В 32 раза. 33. В 256 раз понизится. 34. На 40°. 35. а) 15 с; б) 8 мин.

раза. 42.20 с. 43. В пять раз. 4 4 .144 с. 45.80 °С. 46.613 кДж/моль. 47.121,4 кДж. 48. 90 кДж. 49. 961 кДж. 50. 53,73 кг. 51. 60,5 кДж. 52. 61 кДж/моль и 60 кДж/моль соответственно. 53.19,1 кДж. 54. 75 кг. 55. ~ 0,37 кг. 56. 50,3 кДж. 57. 2 :5. 58. По 1 моль/дм3 НС1 и 0 2; 1,6 моль/дм3 С12. 59. Уменьшилось на 5 %. 60.2,87 %. 61.0,067 моль/дм3. 62. Уменыиилосьв 1,33 раза. 63.70 % СН4;

66.* Понизить на 20 °С. 67.* 9,8 г.

naJ H 2S) = лобщ(H2S) -а = 0,25 -0,004 = 1 • 10~3 (моль).

По уравнению электролитической диссоциации рассчи­ тываем:

x = H(HS') = b l(| М = Ы 0 ~3 (моль).

По определению, pH — это отрицательный логарифм мо­ лярной концентрации ионов водорода:

pH = —lgc(H+).

Из уравнения электролитической диссоциации следует:

«(H+) = /z(H2S)rac=1-10-3 (моль).

Ответ: w(HS~) = 1 • 10~3 моль; pH = 3.

ПРИМЕР 11-2. Раствор сульфата металла (степень окис­ ления +1) массой 200 г с массовой долей соли 7,1 % содер­ жит в сумме 0,3 моль ионов соли. Считая диссоциацию пол­ ной, определите металл.

Решение

Записываем уравнение электролитической диссоциации:

Me2S04 = 2Ме+ + S O f

1 моль 2 + 1 = 3 моль

Находим химическое количество соли:

Рассчитываем массу соли в растворе:

w(Me2S04) = /и(р-ра Me2S04) -w(Me2S04) =

= 200-0,071 = 14,2 (г).

156 §11. Электролитическая диссоциация

Поскольку

3/(Me2S04) = 2Л/(Ме+) + M (S024~),

имеем:

142 = 2М(Ме+) + M (S04~) = 2М(Ме+) + 96;

142-96

М(Ме+) = — - — = 23 (г/моль).

Это натрий. Ответ: натрий.

1.Найдите степень диссоциации уксусной кислоты, со­ держащей в некотором объеме 5 • 1019 ее молекул и 1,8 • 1018 ионов Н+ и СН3СОО-.

2.В некотором объеме одноосновной кислоты содержит­ ся 2 • 106 ее молекул и 4 • 103 ионов кислотного остатка. Най­ дите значение а для кислоты.

3.Найдите число молекул и ионов хлорноватистой кис­ лоты НСЮ, содержащихся в 100 см3ее раствора с и = 0,525 %

(р = 1 г/см3), если а = 1 %.

4.Найдите химическое количество ионов водорода, обра­ зующихся при диссоциации по первой ступени 0,01 моль се­ роводородной кислоты, если а для этой ступени равно 0,3 %.

5.Считая диссоциацию Ва(ОН)2полной, найдите химичес­ кое количество ионов ОН- в 1 дм3раствора с w(Ba(OH)2) = 1 % (р = 1,026 г/см3). Укажите pH раствора.

6. В 20 г раствора с Ц М еСу = 11,1 % содержится 0,36 • 1023 частиц соли. Считая диссоциацию полной, назовите металл.

7. Найдите химическое количество ионов водорода в 1 дм3 раствора фтороводородной кислоты (w = 0,2 %, р = 1 г/см3), считая а = 2 %. Укажите pH раствора.

§ 11. Электролитическая диссоциация___________________________ 157

8 . В 1 дм3содержится 0,5 моль хлорида кальция, а = 78 %. Найдите массу ионов С1' в 2 дм3такого раствора.

9. Масса ионов хлора в 1 дм3раствора ВаС12равна 50 г, зна­ чение а для этой соли равно 70 %. Найдите химическое ко­ личество соли в 1 дм3 раствора.

10.В 20 г раствора с массовой долей сульфата однозаряд­ ного металла 4,35 % содержится 9 • 1021 ионов соли. Считая диссоциацию полной, установите металл.

11.В 1 дм3воды на ионы распадается 6 -1016молекул воды. Какова степень диссоциации воды при этих условиях?

12.Вычислите степень диссоциации уксусной кислоты в растворе с массовой долей ее 3 % (р = 1,0 г/см3), если в 1 см3

еераствора содержится 1,8 • 1018 ионов водорода.

13.В воде растворили 5,0-10_3моль СН3СООН. Определи­ те степень диссоциации (в процентах, с точностью до це­ лых) уксусной кислоты в этом растворе, если известно, что раствор содержит 3,13 • 1021 частиц (молекул и ионов) уксус­ ной кислоты.

14.В воде растворили 13,80 г муравьиной кислоты. Опре­ делите общее химическое количество частиц всех видов (мо­ лекул и ионов) муравьиной кислоты в растворе, если степень диссоциации муравьиной кислоты в нем составляет 2 % (с точностью до тысячных).

15.Вычислите степень диссоциации азотистой кислоты в

еерастворе с w(HN02) = 0,47 % (плотность раствора 1 г/см3), если в 1 см3 раствора содержится 3,6-1018ее ионов.

16.В 500 см3 воды растворили 0,05 моль одноосновной кислоты. Полученный раствор содержит в сумме 5,42 • 1022 различных частиц кислоты (молекул и ионов). Какова сте­ пень диссоциации кислоты? Укажите pH раствора, считая его объем равным 500 см3.

17.В растворе муравьиной кислоты объемом 0,5 дм3с мас­ совой долей ее 10 % (р = 1 г/см3) содержится 0,01 моль ионов

водорода. Вычислите степень диссоциации этой кислоты в растворе.

18.В воде растворили азотистую кислоту массой 4,7 г, общее число ионов Н+, N0 2и молекул HN02в нем составляет 6,4-1022. Вычислите степень диссоциации кислоты в растворе.

19.Какое число ионов водорода содержится в 100 см3 ра­ створа азотистой кислоты (массовая доля кислоты 47 %, плот­ ность раствора 1,08 г/см3), если степень диссоциации кис­ лоты равна 6 %?

20.Степень диссоциации двухосновной кислоты Н2А по первой ступени равна 80 %, по второй —20 %. Определите химическое количество анионов НА- в растворе, в котором растворили 1 моль Н2А.

21.* Степеньдиссоциации одноосновной кислоты равна 40 %. Какое суммарное число ионов приходится в ее растворе на каж­ дые 100 нераспавшихся молекул (ответ округлите до целых)?

22.* На каждую нераспавшуюся молекулу НХ приходится 2 иона Н+ и 3 иона X- . Найдите значение степени диссоциа­ ции электролита НХ.

23.При н.у. в 1 дм3Н20 растворяется 1700 см3С 02. Найди­ те химическое количество ионов Н+ в полученном растворе, если известно, что в угольную кислоту превращается 6,8 % растворенного вещества, а степень диссоциации Н2С 0 3 по первой ступени 0,08 % (диссоциацией воды и диссоциацией кислоты по второй ступени можно пренебречь).

24.Общее число ионов Н30 +, СН3С 0 2 и молекул СН3СООН

вводном растворе уксусной кислоты равно 6,1 • 1022, масса ра­ створа 100 г. Найдите массовую долю кислоты в этом растворе, если степень диссоциации кислоты в нем равна 1,34 %.

25.Раствор массой 10 г некоторой одноосновной кисло­ родсодержащей кислоты с массовой долей ее 3 % содержит 2,3 • 1020 ее ионов, степень диссоциации кислоты равна 3 %. Что это за кислота?