Слета Л.А.,Черный А.В., Холин Ю.В. 1001 задача по химии с ответами, указаниями, решениями

Хлорид калия -сильный электрОлит, диссоцинрует в растворе полностью:

KCI=K+ +СГ.

Тогда [к+]=;:[ СГ]= c(KCI);

[К+]=[Cl-]=0,309 МОЛЬ/Л.

357. c[Al2 (S04 ) 3 ]=1 мо~ь/л.

ТаК как эта соль является сильным электролитом, то диссоциирует нацело:

AI2 (804 ) 3 ,;, 2AI3... + sso:-.

Из уравнения диссоциации следует: .

[Al3+]=2с[Al2 (804 )3 ] =2 МОЛЬ/Л;

[80~-]= 3с[Al2(S04)3 ] =3 МОЛЬ/Л.

[н+]=с(НС1)=0,2S МОЛЬ/Л;

[Na+] "=c{NaC1)=0,5 МОЛЬ/Л;

(CIJ :::.c(HCl)+c(NaCl)=0,75 моль/л.

359. 0,1 моль NaCl; 0,2 моль K2S04 ; 0,2 моль Na2S04 ;

или 0,1 моль KCl; 0,25 моль Na~4 ; 0,15 моль K2S04 •

198'

[Ва2+]= 0,05 МОЛЬ/Л;

[Na+]=0,2 мojtьin;

[ СГ]= 2c(BaC12 )+c(NaCl) =0,3 моль/л.

/·

ЗнаЯ Rонцеитрациl<> ионов в растворе и исходя из того, что 1 моль содер-

жит Nл = 6,02 ·1023 частиц (постоянная АвогвДро), находим:

N(Ba2+} =3,01·1022 ;

N{Na+) =1,2 ·1023 ;

н(сг)=1.8·1О23 •

362. Н~О., Н~О3, H2f); K2S04., K2S03 , K2S; KHS04 , KHS0 3 , KHS. KHS04 --..к+ + HS04 ,

KHS03 -+К+ +Н803,

кнs-..к+ +нs-.

363. Al(OH)3 , Al(OH)2 Cl, Al(OH)Cl2 , A1Cl3 •

29.Степень_ днссоциациli

365.СН3СООН СН8СОО- +н+ .

·[сн3соо-J

а== с" {СН3СООН) ·100%,

199

366. НУ=Н+ +У-;

[н+J=[У-J=а·со:

(НУ]=с0 -[у-]=с0 -а·с0 =с0(1-а),

[н+]=[у-]=0,33·0,6 =0,2 моль/л,

· (НУ]= 0,4 МОЛЬ/л,

367•. [н+]=0,09 МОЛЬ/Л;

n(H) =0,()9моль/л.·5 л =0,45 моль;

щ(Н)=0,45 моль·1 r/моль=0,45 г.

368. нсоон н+ + нсоо-,

[н+]

а=-­

с" ,

[н+J=а.с/., откуда ck Jн+J'

К;= а2с ~ с=К·(1-а)=2·10--4·0,97=0,215мольjл.

200

· а2с

К=-

1-а

и так как а<<1,

a=fc.

До прибавления соли ацетата натрия:

а=J1,8·10-Б =1,34·10-2;

1,34 ·10-2 « 11

После прибавления CH3COONa определяем: степень диссоциации:

201

В присутствии соли диссоциация кислоты становится еще менее значи­

тельной, и можно определенно полагать:

[СН3СООН] = с(СН3СООН)

и[СН3СОО-J= c(CH3 C00Na).

375.Сил~оные электролиты: HBr, .HCI, Hl, HN03 , H2S04 , Са(ОН)2 ,

КОН, NaOH..

Средние электролиты: Н3РО4 •

Слабые электролиты: H2S, HCN, Н2СО3 , СН3СООН , NH3 • Н20 •

377.Концентрация ионов водорода равна ас .

30.Слабые Элецтролиты. Константа диссоциации

378.Концентрацию ионов рассчитываем по уравнению ее диссоциации:

Строка с0 содержит исходные концентрации (в гипотетический момент

до начала диссоциации кислоты). В растворе в незиачительной степени

ДИССО~ИИрует И вода, НО ее участием В ДИССОЦЩЩИИ МОЖНО Преиебречь.

Тогда для слабых электролитов .(Ка <.10-4) можно предположить, что чис­

ло диссоциировавших молекул НА значительно меньше их исходного чис­

ла, т. е. х <<с. При таКО!"f допущении получаем:

x=.Jl0-5 ·10-i =10-3 МОЛЬ/Л •

Поскольку расчет проводили на основании допущений, необходима про­

верка правомочиости этих допущений. Обычно считают допустимыми ошиб­ ки до 5 %. В нашем случае ошибка "'1%, значит, допущение х <<с· спра-

В иных случаях необходимо решать квадратное уравнение типа:

х2

--=Ка•

с-х

202

379. HCN < )н+ +CN-;

(t~+}(cN-J =К .

[HCNJ "'

[н+]=[cN-]=2·1o-6 ;

xz xz

. К"=- .. - , если z<<O,l.

0,1-х 0,1

.х:="1.8·10:в =1.3·10-а моль/л. Проверяем: 1,3·10-а «O,ll

381. HClO+=:=:tH+ +ClO-, К,. =5·10-8 ,

[н+]=[ею-]=ас;

(HClO)=(l-a.)·c;

[н+}[А-] _

[НА] -к...

[н+]=[А-]=х,

(НАJ=0,1-х;

_L=6,6·10-4; если х«0,1, то х2 =6,6·10-5 ~ .х:=8.1·10-а моль/л.

~1-х _

203

Если считать, '{ТО условие х << 0,1 не выполнено, нужно реuiать КJЩЦ~

ратное уравнение:

х2 +6,6·10-4x-6,6·10-ti =О •

х=-3,3·10-4 +.J10,9·10 8 +6,6·10-5 =8,1·10-3 -3·10-4 ~7,8·10-3 моль/л.

Получаем уточненный, хот~ и незначительно, результат.

к· _[н+][сн3соо-J.

а(СН3СООН] . '

[н·]=[снзеоо-]=2·10-а моль;л;

К_ Jн+f[s2-J отсюда

а(Н~] '

х ~0,225 МОЛЬ/Л;

m=x·M(NaN02 )=0,225·69=15,52 r.

386. Рассматриваем три равновесия:

Н3РО4~Н+ +Н2РО4, к",·=7,6·10-а;

204

Н2РО4 ~н+ + НРО~-, Ка, = 6,2 ·10-г ;

НРО~-~н+ +РО~-, Ка, =4,2·10-13 •

'У:меиьшающиеся значения К,. дают основания пола~ать, что диссоциа­

ция идет главным обра;~о:м по nервой стуnени, тогда [н+J,..[Н2РО4] (пре-

небрегая ~кладом [н+Jпо второй и третьей ступеням диссоциации).

х2 +7,6·10~х-3,8·1О-;3 =0.

х:=-3,8·10-3+~(3,8·10-3)2 +3,&·10-3 =6,16:10-2 -3,8·10-3 =5,78·10-2 моль/л;

х2 +0,1х -7,6 ·10-4 =0;

х=0, 71·10-2;

[H2PQ4] =0, 71·10-2 :моль/л;

205

б) 2Н2Р04 ~ ~2Н+ + 2НРО:-, К=Kf = 8,8·10-15 ;

в) н+ +ИР():-• .~Н2РО4, К=К1'-1 =1,6·107 •

389.К.. =1-.

"' ко 1·

'

390. К3 ='.К1 ·К2 =3,2·104 , равновесие сдвинуто в сторону прямой ре­

акции.

31. Иоuвое произведение воды. Водородвый показатель

391. рНвзятый с обратным знаком десятичный логарифм концентра­

ции ионов водорода в растворе:

pH=-lg[н+].

Позтому для расчета рН сначала находим концентрацию ионов водоро- .

да. Для хлораводородной кислоты, которая является сильной и диссоции-.

рует в воде нацело, равновесная концентрация ионов равна начальной (ана­

литическ,ой) коицентрации кислоты:

[н+]=c0 (HCI);

[н+]=o,ot => plt =-Ig[н+]= -Ig0,01=2.

206

392. Ступенчатую диссоциах{ию серной кислоты nр~дставляют два

нsо:; -+Н+ +So~-.

,Цля случая, если диссоциация nроходит по двум стуnеним нацело:

<h.сю.ца [н+]=2c0 (H2so.);

рН = -lg[н+)= -lg(2 ·0,01) =1,7.

393. Ступенчатая диссоциация:

нsо; н+ +Во~-, К2 =1,2·10-2 •

Допустим, что на первой ступени кислота с конЦентрацией с молъ(л

образует с моль(л ионов н+ и с МОЛЬ/11. ионов нsо:;. Иоиьх нsо:;' диссо­

циируя далее, дадУТ х моль/л ионов водорода и х. моль/Л ионов so~- .

Учитывая это, nолучим концентраЦия:

[н+]=с+х: [ so~-]=х: [нso:;J =с-х.

с= 10-~' '

1,2 ·10-2 с-1,2·10-2х =c~+.r2 ;

х2 +0,022.r-1,2·10-4 =0.;

.r=-1,1·10-2 +J1,21·104 +1,2;104 =0;45·10-2 •

l

следов~тельно, [н+]=10-2 +0~45·10-2 =1,45·10-2 МО1fЬ/л,

рН= -Ig[н.. J= -Ig0,0145 == 1,84.

7-to-5 -1,4·10-3 х=х2:

207