Неорганическая химия. Сборник задач для самостоятельной работы

равны 1 моль/л, давление в сосуде 101,3 кПа. В результате реакции CO(г) + Cl2(г) COCl2(г) к моменту равновесия оста- лось 50 % оксида углерода. Каково давление (кПа) в сосуде при равновесии?

4.98.При нагревании протекает реакция А(г) В(г) + С(г). Из 1 моль вещества А, находящегося в закрытом сосуде емкостью 20 л, к моменту достижения равновесия разлагается 0,5 моль. Оп- ределите константу равновесия реакции при этой температу- ре.

4.99.Химическое равновесие реакции А(г) + В(г) С(г) + D(г) уста- новилось при следующих концентрациях веществ (моль/л): [A] = 16,0; [B] = 18,0; [C] = 12,0; [D] = 24,0. Вещество С пол-

ностью удалили, в результате чего равновесие в системе сме- стилось. Определите новую равновесную концентрацию ве- щества С.

4.100. Химическое равновесие реакции А(г) + В(г) С(г) + D(г) уста- новилось при следующих концентрациях веществ (моль/л): [A] = 2,0; [B] = 4,0; [C] =2,0; [D] = 4,0. Вещество D полностью удалили, в результате чего равновесие в системе сместилось. Определите новую равновесную концентрацию вещества D.

31

5. ОБЩИЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ

В задачах 5.1–5.5 определите массу растворенного вещества (г) в данном объеме раствора известной молярной концентрации.

В задачах 5.6–5.10 определите нормальность раствора, зная массу растворенного вещества в данном объеме раствора.

В задачах 5.11–5.15 определите объем воды (л), в котором нужно растворить указанные в таблице твердые, жидкие или газообразные вещества, чтобы получить раствор определенной моляльности.

В задачах 5.16–5.20 найдите, какой объем раствора (мл) указанной концентрации можно приготовить из данной массы вещества.

32

В задачах 5.21–5.28 определите процентную концентрацию рас- творов, зная молярную или нормальную концентрацию и плотность растворов.

В задачах 5.29–5.35 рассчитайте нормальность растворов, зная процентную концентрацию и плотность.

5.36.Найдите процентную концентрацию 10,2-моляльного раство- ра ортофосфорной кислоты.

5.37.Вычислите мольную долю серной кислоты (%) в ее 5-моляльном растворе.

5.38.Вычислите мольную долю едкого натра (%) в 40 %-ном вод-

ном растворе.

5.39.Рассчитайте мольную долю азотной кислоты (%) в ее 7 М растворе с плотностью 1,4 г/см3.

5.40.Рассчитайте моляльность 20 %-ного раствора соляной кислоты.

Взадачах 5.41–5.50 нужно приготовить раствор в колбе указанно- го объема путем разбавления водой исходного раствора. Рассчитайте необходимый объем исходного раствора (мл).

33

В задачах 5.51–5.55 вычислите концентрацию конечного раствора, полученного при сливании растворов №1 и №2 одного вещества или раствора №1 и указанного количества воды.

5.56.Вычислите, какой объем воды (мл) нужно добавить к 100 г 20 %-ного раствора соляной кислоты, чтобы получить 5 %- ный раствор.

5.57.Определите массу нитрита калия (г), которую нужно допол- нительно растворить в 500 г 30 %-ного раствора нитрита ка- лия, чтобы получить 50 %-ный раствор.

34

5.58.При 20 °С приготовлено 600 г насыщенного раствора перман- ганата калия. Определите, какую массу перманганата калия можно дополнительно растворить при нагревании этого рас- твора до 40 °С, учитывая, что растворимость данной соли при

20 °С равна 6 %, а при 40 °С – 11 %.

5.59.Вычислите, сколько воды (г) нужно выпарить из 1 кг 21%- ного раствора хлорида магния до получения насыщенного при 20 °С раствора, если растворимость соли при этой темпе- ратуре равна 35 %.

5.60.При охлаждении до 20 °С 400 г горячего 60 %-ного раствора нитрата калия выделилось 190 г соли. Рассчитайте раствори- мость нитрата калия (%) при 20 °С.

В задачах 5.61–5.65 вычислите объем раствора щелочи (мл), необ- ходимый для нейтрализации раствора кислоты, учитывая, что во всех случаях образуются средние соли.

В задачах 5.66–5.70 вычислите нормальность раствора кислоты, если известна масса металла, которую можно растворить в данном объеме кислоты, или объем водорода (н.у.), который выделяется при реакции кислоты с избытком металла.

35

В задачах 5.71–5.75 рассчитайте массу осадка (г), который образу- ется при действии избытка реагента на раствор указанного вещества.

В задачах 5.76–5.80 найдите количество (моль) непрореагиро- вавшего вещества в реакции, происходящей при сливании двух растворов.

В задачах 5.81–5.85 определите температуру (°C) замерзания (t3) или кипения (tкип) растворов указанной моляльности.

В задачах 5.86–5.90 найдите молекулярную массу вещества, зная повышение температуры кипения ( tкип) или понижение температу- ры замерзания ( tз) раствора, полученного при растворении некото- рой массы этого вещества в указанной массе растворителя.

36

В задачах 5.91–5.95 рассчитайте давление насыщенного пара рас- творителя над раствором при указанной температуре, зная массу рас- творителя и растворенного вещества, а также давление насыщенного пара над чистым растворителем (P0) при той же температуре.

5.96.Гомогенная смесь, содержащая 2 г камфоры и 0,05 г иссле- дуемого вещества, плавится при 173 °C, а чистая камфора – при 179 °C. Вычислите молекулярную массу вещества, если криоскопическая константа камфоры 40 К кг моль–1.

5.97.Серебро для изготовления медалей плавится при 889°C, а осо- бо чистое – при 961,9 °C. Аналитически определено, что наи- более существенная примесь в серебре – медь. Учитывая, что криоскопическая константа серебра 48,6 К кг моль–1, найдите массовую долю содержания меди (%) в медальном сплаве.

5.98.Раствор 3,24 г серы в 40 г бензола кипит при температуре 80,9 °C, а чистый бензол – при 80,1 °C. Найдите, из скольких атомов состоит молекула серы в растворе, если эбулиоскопи- ческая константа бензола 2,53 К кг моль–1.

37

5.99.Органическое вещество содержит углерод, водород и кисло- род в мольном соотношении 3:3:2. Раствор 3,6 г этого веще- ства в 100 г бензола кристаллизуется при температуре 4,2 °C. Установите формулу вещества и укажите в ответе общее чис- ло атомов в его молекуле, если температура замерзания и криоскопическая константа бензола соответственно равны

5,5 °C и 5,12 К кг моль–1.

5.100. Давление насыщенного пара эфира при 0 °C равно 24,6 кПа, а давление пара над раствором анилина в эфире – 23,6 кПа. Определите, сколько молекул эфира приходится на одну мо- лекулу анилина в растворе.

38

6. РАСТВОРЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

Составьте уравнения диссоциации электролитов. Рассчитайте мо- лярную концентрацию электролитов по следующим данным:

Составьте уравнения и рассчитайте степень диссоциации (%) электролитов по следующим данным:

Составьте уравнения диссоциации электролитов и рассчитайте молярную концентрацию ионов (моль/л) по следующим данным:

Составьте уравнения диссоциации электролитов и рассчитайте молярную концентрацию ионов (моль/л) по следующим данным:

39

Составьте уравнения диссоциации слабых электролитов и рассчи- тайте молярную концентрацию водных растворов электролитов (моль/л) по следующим данным:

Составьте уравнения диссоциации слабых электролитов и рассчи- тайте степень диссоциации водных растворов электролитов (%) по следующим данным:

40