§ 4. Растворы электролитов

Сванте Август Аррениус... по¬ лучил докторскую степень за диссертацию о „гальванической проводимости электролитов*4.

Этой и последующими работами Аррениус положил основание теории электролитической дис¬ социации, которую следует рас¬ сматривать как одно из самых крупных достижений новой науки.

М. ДЖУ А, История химии

'

1. Распределите (условно) указанные ниже вещества

по способности к растворимости в воде:

(а) хорошо растворимые; (б) малорастворимые;

(в) практически нерастворимые.

Способность

2. Ступенчатую диссоциацию приведенных ниже

кислот, оснований и солей можно представить

следующим образом:

(1)H2SO4

(2)Ca(OH)2 «=*...;

(3)NaHCO3 «=*...;

3. При растворении в воде твердого вещества с по¬ вышением температуры его растворимость, как

4. При растворении кристаллогидрата CaCb-GH2O

массой 219 г в IOOO г воды образуется раствор

с массовой долей (%) хлорида кальция:

46

5.На растворимость СОг в воде не влияет:

(1)давление;

(2)температура;

(3)скорость пропускания тока газа;

(4) химическое взаимодействие газа с водой.

6. Уравнения электролитической диссоциации еле.

дующих сильных электролитов:

(1)NaOH ч=ь . . . ;

(2)Fe(NO3)3 *=*= ... ;

7. Для приготовления раствора с массовой долей гидроксида натрия 6 % к 200 г раствора с массо¬ вой долей гидроксида натрия 30 % необходимо прилить воды массой (г):

8.Растворимость веществ в ряду: AgCl—AgBr—Agl

(1)увеличивается;

(2)уменьшается;

(3)' не изменяется;

(4)увеличивается, затем уменьшается.

9.В растворе объемом 1 л, содержащем 0,15 моль

Mg(NO3)Z, суммарное число молей ионов Mg2+ и

NO3 равно:

10. При диссоциации 1 моль соли по мере увеличения числа молей ионов соединения расположатся в

11. В растворе нитрата алюминия среда будет!

(I)щелочной;

(2)нейтральной;

(3)кислой.

47

12. В лабораторных условиях растворитель можно отделить от растворенного вещества:

13.Какая пара ионов участвует в химической реак¬ ции при приливании раствора AgNO3 к раствору

KCl:

14. В лаборатории в химическом стакане на пламени

газовой горелки нагревается вода. Температура

кипения жидкости повысится, если:

(1)накрыть стакан с водой крышкой;

(2)увеличить пламя газовой горелки;

(3)уменьшить пламя газовой горелки;

(4)добавить поваренной соли в воду.

15.В некотором объеме воды растворили 5 г мед¬

. . . моль сульфата меди.

16. Раствор KCl оставили в склянке. Через несколько недель в склянке образовался осадок. Раствор над

осадком является:

17.На рисунке изображена §

кривая растворимости не-

которой соли. Вы получили |

насыщенный раствор дан- §

ной соли при 40 oC. Затем &

(1)кристаллик растворился;

(2)никаких видимых изменений не произошло;

(3)началось образование и рост кристаллов.

48

18. Масса (г),NaOH, содержащаяся в 500 см3 0,60 M

раствора, равна:

19.Число молей KOH в 250 см3 0,2 M раствора гидр¬ оксида калия равно:

20. Какой график наиболее правильно изображает

зависимость растворимости нитрата калия KNOa

в воде от температуры?

21. Смешаны равные по массе количества 5 %-ных растворов сульфида натрия и хлорида меди(II).

на растворимость веще-

'ства X в воде в зависи¬

мости от температуры. Вещество X массой 50 г

растворили в 100 г воды

при IOOoC, после чего

49

23. Зимой, во время гололеда обледенелую дорогу

посыпают NaCl или CaCl2, при этом лед тает.

Это объясняется тем, что:

(1) образуется раствор, температура замерза-

ния которого выше, чем у растворителя;

(2)образуется раствор, температура замерза¬

ния которого ниже, чем у растворителя;

(3)происходит выделение теплоты;

(4)происходит поглощение теплоты.

24.Какое из представлен¬

ных ниже соединений

имеет наименьшее изме¬

нение растворимости

при повышении темпе¬

ратуры от 0 до 80 0C:

(1)KBr;

(2)NaCl;

(3)K2Cr2O7;

(4)Ca(C2H3O2)2 • 2Н2О?

25.Какое из высказываний о морской воде является

неверным:

(1)морская вода кипит при более высокой тем¬

пературе, чем чистая вода;

(2)замерзшая морская вода расплавляется при более низкой температуре, чем чистый лед;

(3)температура кипения морской воды повы¬

шается по мере ее испарения;

(4) плотность морской воды равна плотности чистой воды?

26. Из реакций, перечисленных ниже, практически до

конца идет:

(3)NaNO3H-KOH —> ... ;

27. Растворимость Na2CO3 при 200C равна 218 г на

IOOO г воды. Массовая доля (%) вещества в на¬

сыщенном растворе составляет:

60

28.Изучите внимательно диаграмму растворимости вещества X, представленную на рисунке. Пред¬

полагая, что раствор не был перенасыщен¬ ным, определите, сколько граммов ве¬ щества X выкристал¬ лизуется, когда горя¬

чий раствор, содержа¬ щий 500 г в 1000 г во¬ ды, охладят до 40oC:

29. Кристаллогидрат CoCl2-GH2O массой 476 г рас¬

творили в воде, при этом массовая доля хлорида

кобальта (II) в растворе оказалась равной

13,15%. Масса (г) воды, взятой для растворения кристаллогидрата, равна:

30.Один литр воды смешали с 250 см3 раствора с

массовой долей азотной кислоты в нем 50 %

(плотность 1,3 г/см3). Массовая доля (%) кис-

31. Изучите представлен¬

ную зависимость ра¬

створимостей веществ

А, Б, В и Г от темпе¬

ратуры. Какое веще¬

ство имеет наиболь¬

шую растворимость при 30 oC:

(3)В;

(4)Г?

32.Для приготовления 10 кг раствора железного ку¬ пороса с массовой долей сульфата железа(II) в

нем 5 % необходимо взять кристаллогидрата

61

FeSO4-TH2O массой (г):

34. Химическим анализом установлено, что в полу¬ ченном из раствора хлорида лития кристаллогид¬ рате содержится 7,19 % лития. Формула получен¬

ного кристаллогидрата:

35. Растворение 1 моль безводной соды идет с вы¬

делением 25 кДж теплоты, а растворение 1 моль кристаллогидрата с поглощением 67 кДж теп¬

лоты. Тепловой эффект (кДж) реакции гидрата¬

ции безводной соды равен:

36. Растворение 1 моль безводного хлорида кальция

происходит с выделением Тб,О кДж теплоты, а

реакция гидратации 1 моль хлорида кальция

свыделением 95,1 кДж теплоты. Тепловой эф¬

фект реакции растворения 1 моль кристаллогид¬ рата СаС12-6Н2О равен . . . кДж.

37. Растворение 1 моль безводного сульфата меди

идет с выделением 66,11 кДж теплоты, а раство¬ рение 1 моль медного купороса с поглощением

11,5 кДж теплоты. Тепловой эффект реакции де¬ гидратации медного купороса равен . . . кДж.

38. Растворение 1 моль десятиводного кристаллогид¬

щением 81,6 кДж теплоты. Тепловой эффект рас¬

творения (кДж/моль) безводного сульфата нат¬

рия равен:

62

39. Один моль фосфата натрия Na3PO4 растворяют в

воде. Сколько молей ионов натрия образуется при полной диссоциации соли:

40.В растворе объемом 1 л, содержащем 0,1 моль

FeCl3, суммарное число молей ионов Fe3+ и Cl-

равно:

41. Временная жесткость воды обусловлена присут¬

ствием в воде:

(1)Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2;

(2)NaHCO3, KHCO3;

(3)CaCO3, MgCO3;

(4)Na2CO3, K2CO3.

42.Устранение временной жесткости воды произво¬

дят кипячением по реакции . . . либо добавле¬

нием соды или известкового молока по реакциям

... и ... .

43. Постоянная жесткость воды обусловлена присут¬

ствием:

(1)сульфатов и хлоридов натрия и калия;

(2)сульфатов и хлоридов кальция и магния;

(3)карбонатов натрия и калия;

(4)гидрокарбонатов кальция и магния.

44.Постоянную жесткость воды устраняют действием

соды по реакции ... .

45. Чему равна концентрация (моль/л) раствора, со

держащего 4,0 г гидроксида натрия в 2 л рас¬ твора:

46. В колбе объемом 200 см1 2 3 находится раствор ни¬

трата натрия, концентрация которого равна

0,1 моль/л. Какой концентрации (моль/л) будет

раствор, если из колбы с помощью пипетки от¬ лить 50 см3:

63

47.В стакане находится 200 см3 раствора поваренной соли концентрации 0,10' моль/л. Чему равна кон¬

центрация (моль/л) оставшейся в стакане соли

после того, как из него отлили 150 см3 раствора:

48.Какую массу (г) твердого гидроксида натрия не¬

обходимо взять для приготовления 50 сма 0,15 M

раствора:

60. Чему равна молярная концентрация раствора, по¬

51.Какой объем (см3) 0,1 M раствора HCl можно приготовить из 5 см3 1 M раствора HCl:

52. В каком из указанных ниже растворов содержит¬

ся столько же ионов, сколько их имеется в 1,0 M

растворе хлорида кальция:

,(1) 0,5 M раствор CuSO.!;

(2)1,0 M раствор CuSO.!;

(3)0,5 M раствор Na2SO!;

(4)1,0 M раствор Na2SO!?

53.Чему равна молярная концентрация сульфат-

ионов SO^b 0,10 M растворе сульфата алюминия

Al2(SO4)3:

64

равна концентрация (моль/л) раствора HGk

55.Раствор какого вещества в воде имеет щелочную

среду:

(1)хлорид натрия, NaCl;

(2)хлороводород, HCl;

(3)карбонат натрия, Na2CO3;

(4)хлорид аммония, NH4Cl?

56.Чему равна концентрация (моль/л) ионов водо¬

57. Раствор азотной кислоты полностью ионизован в воде. Чему равно значение pH 0,01 M раствора

58. Чему равен pH 0,01 M раствора гидроксида ка¬

лия:

59. Когда в раствор щелочи приливают избыток кис¬

лоты, pH среды может изменяться следующим

образом:

(1)возрастать с 7 до 8;

(2)возрастать с 3 до 8;

(3)уменьшаться с 7 до 6;

(4)уменьшаться с 9 до 5.

60.На схеме показаны цвета и их изменение в об¬

ластях переходов четырех индикаторов для раз¬ личных значений pH.

Какой из индикаторов будет менять цвет при до¬ бавлении его сначала к IO-2 Mt а затем к IO-5 M

65

растворам соляной кислоты:

(1)фенолфталеин;

(2)тимоловый голубой;

(3)феноловый красный;

(4)метиловый оранжевый?

61. Раствор, который практически не изменяет зна¬ чение pH при добавлении к нему незначительных

количеств кислоты или основания, называется

62. Наиболее сильной кислотой из приведенных ниже

является:

63. Наиболее сильной из хлорсодержащих кислот яв¬

ляется:

56

64.Наилучшими буферными свойствами обладает система, состоящая:

(1)из HCl и NaCl;

(2)из NaOH и Na2SO4;

(3)из H2CO3 и NaHCO3;

(4)из H2SO4 и Кг8О4.

65.Кислый раствор получают при растворении в воде

66. Щелочной раствор получают при растворении в

воде

67.Какая среда (щелочная, нейтральная или кислая)

в растворах четырех указанных веществ? Напи¬

шите уравнения реакций гидролиза солей.

68. В водном растворе кислую реакцию дает:

69. На основании приведенных в таблице значений

констант диссоциации кислот можно сделать вы¬

вод, что наиболее слабой кислотой является:

67

70.Чтобы ослабить или прекратить гидролиз раство¬

ра хлорида железа(III), необходимо немного до¬

бавить:

(1)соляной кислоты;

(2)гидроксида калия;

(3)твердой солн NaCl;

(4)дистиллированной воды.

71.Если в растворе увеличивается концентрация ионов водорода, то:

(1)численное значение pH раствора растет;

(2)концентрация ионов гидроксида растет;

(3)численное значение pH раствора уменьшает¬

ся;

(4)раствор становится менее кислым.

72.Раствор имеет pH = 5,0. Концентрация {моль/л)

ионов водорода в нем равна:

73. Какая из следующих кислотно-основных пар наи¬

более пригодна для поддержания в водном рас¬ творе значения pH, равного 9:

(1)Ch3COOH-CH3COO"; (3) NHj-NH4OH;

(2) H2CO3-HCO3'; (4) H2POJ-HPO124'?

74. Какое из следующих утверждений является не¬

верным:

(1)твердое вещество, содержащее Mg2+, Cr34+

иBr-, растворимо в воде;

(2)твердое вещество, содержащее Al3+, К* и SO4'>

растворимо в водном растворе гидроксида

натрия;

(3)твердое вещество, содержащее Ag+, Cu2+ и Cl-, растворимо в водном растворе аммиака;

(4)раствор, содержащий ионы Na+, K+ и POj',

имеет нейтральную (по лакмусу) среду?

68

75.Какие вещества необходимо взять, чтобы осуще-

ствить переход

Cr3+H-OH' —* Cr(OH)3:

76. Какое из указанных веществ при растворении в

воде дает слабощелочную реакцию:

77.Добавление какого вещества к воде приведет к

возрастанию ее pH свыше 7:

78.Как будет изменяться электрическая проводи¬

мость Л раствора гидроксида кальция, фиксируе¬

мая с помощью гальванометра (см. рисунок),

Время нрнпусиония CO2

если через этот раствор пропускать углекислый газ? Представьте эту зависимость в графическом

виде.

79.Восстановите левую часть уравнения реакции по известным продуктам гидролиза:

. . . —> Fe(OH)J + H+.

80.Восстановите левую часть уравнения реакции по известной правой:

. . . —> 2А1(ОН)з| + ЗСО^ + SNa2SO4.

81.В сухом элементе, изображенном на рисунке, в

качестве электролита используют пасту из МпОг,

59

NH4Cl и H2O. На

электродах элемен¬ та протекают сле¬

дующие электрохи¬ мические реакции:

82.В свинцовой аккумуляторной батарее (см. рису¬ нок) в качестве электролита используют серную

кислоту. При раз¬

рядке батареи на

электродах идут

следующие элек¬

трохимические про¬

83. Сульфат калия массой 20 г растворили в 150 см3

воды и провели электролиз раствора. После элек¬

тролиза массовая доля сульфата калия в раст¬

воре составила 15%. Выделившиеся объемы во¬

дорода и кислорода, измеренные при температуре

20 0C и давлении 101 325 Па, равны соответствен¬

но ... и ... литров.

84.В гальваническом элементе, состоящем из желез¬ ной пластины, погруженной в раствор FeSO4, и

медной пластины, погруженной в раствор CuSO4,

соединенных электролитическим мостиком из на¬ сыщенного раствора KCl, происходит следующая

окислительно-восстановительная реакция:

(1)Fe0-FCu2+ —> Fe2+-FCu0;

(2)Cu0-FFe2+ —> Cu2+-FFe0;

(3)Fe2+ + 2СГ —> Fe0+ Cl2;

(4)Cu2+ + 2СГ —* Cu0+ Cl2.

85.Исследование взаимодействия металлов цинка и свинца с растворами солей цинка, железа (II),

свинца и меди позволяет сделать заключение о

возможности протекания химических реакций.

Отметьте знаком (+) реакции, которые идут ме¬

жду металлом и раствором соответствующей соли,

и напишите их уравнения,

60

86. Процессы, протекающие при электролизе раство¬

ра сульфата никеля: на платиновом катоде . . .

и на никелевом аноде ... .

87.При пропускании электрического тока через рас¬

твор нитрата меди на угольном катоде выделяется вещество ... , а на угольном аноде — . . . »

88.Два инертных (платиновых или угольных) элек¬

трода опущены в стакан, содержащий 0,1 M вод¬

ные растворы AgNO3, Cu(NO3)2, Zn(NO3)2. При

пропускании постоянного электрического тока

первым на катоде будет восстанавливаться:

ч>и,

(3)Zn;

(4)все три металла выделяются одновременно.

89.Во время электролиза водного раствора NaCl среда у катода становится:

90. Школьник провел следующий опыт. В прибор для

измерения электрической проводимости растворов

2 3

он налил 30 см1 децимолярного раствора хлорида

бария. Затем включил прибор в сеть и из бюретки

по каплям стал добавлять раствор сульфата нат¬

рия такой же концентрации. По мере прибавления

сульфата натрия лампочка прибора светила все

более тускло, а через некоторое время совсем по¬

гасла. При дальнейшем прибавлении раствора суль¬

фата натрия лампочка снова стала светить ярче.

Школьник аккуратно фиксировал данные наблю¬ дения в рабочий журнал и получил следующую

61