Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Общая химия. Учебно-методическое пособие
.pdf
51
7. Co2+ + S2– = CoS
8. Be
2+
+ 4OH– = BeO
2
2–
+ 2H2O
9. 2H
+
+ SO
3
2–
= H2SO3
10. Ni
2+
+ Cl– + OH– = NiOHCl
11. 3Cu
2+
+ 2PO
4
3–
= Cu3(PO4)2
12. Fe
3+
+ 2NO
3
–
+ OH- = FeOH(NO3)2
13. Sr
2+
+ SiO
3
2–
= SrSiO3
14. CuO + 2H
+
= H2O +Cu2+
15. Mg
2+
+ SO
3
2–
= MgSO
3
16. S2– + H+ = HS–
17. Cd
2+
+ Br– + OH– = CdOHBr
18. Zn
2+
+ 4OH– = ZnO
2
2–
+ 2H2O
19. Bi
3+
+ 3OH– = Bi(OH)3
20. Cu
2+
+ S2– = CuS
21. H
+
+ CO
3
2–
= HCO
3
–
22. Fe2+ + 2OH– = Fe(OH)2
23. 2Cu
2+
+ SO
4
2–
+ 2OH– = (CuOH)2SO4
24. Al
3+
+ PO
4
3–
= AlPO4
25. 2I
–
+ Pb2+ = PbI2
26. 3Ca
2+
+ 2PO
4
3–
= Ca3(PO4)2
27. Co
2+
+ CO
3
2–
= CoCO3
28. Fe
2+
+ S2– = FeS
29. FeO + 2H
+
= H2O + Fe2+
30. Zn
2+
+ NO
3
–
+ OH– = ZnOHNO
3
Примеры решения задач и оформления задания раздела 4
Пример 1. Приведите название солей. Напишите уравнения их дис-
социации.
Al(OH)
2
Cl – основная соль, дигидроксохлорид алюминия.
Al(OH)
2
Cl → Al(OH)2Cl
р–р
→ Al(OH)
+
+ Cl
–
осадок
Al(OH)+ AlOH
2+
+ OH–
AlOH
2+
Al
3+
+ OH–
NH
4NO3
– средняя соль, нитрат аммония.
NH4NO3 → NH
4
+
+ NO
3
–
Са(HCO3)2 – кислая соль, гидрокарбонат кальция.
Са(HCO
3)2
→ Са2+ + 2HCO
3
–
HCO
3
–
H+ + CO
3
2–
51
52
Пример 2. Осуществить превращения NаОН NаНSО
3
Nа2SO3 .
Решение. NаОН + Н2SO3 = NаНSO3 + Н2O
ОН
–
+ Н2SO3 = НSО
3
–
+Н2О
NаHSO
3
+NаОН = Nа2SO3 + Н2O
НSО
3
–
+ ОН – = SO
3
2 –
+ Н2О
Пример 3. Осуществить превращения Ni(ОН)
2
(NiOH)2SO4
NiSO
4
.
Решение. 2Ni(ОH)2 + Н2SO
4
= (NiOН)2SO4 + 2Н2O
2Ni(ОН)
2
+ 2Н+ + SO
4
2–
= (NiОН)2SO4 + 2Н2O
(NiОН)
2SO4
+ Н2SO4 = 2NiSO4 + 2Н2О
(NiOН)
2SO4
+ 2Н+ = 2Ni2+ + SO
4
2–
+ 2Н2О
Пример 4. По ионным уравнениям реакций составить молекулярные.
Решение.
1. Са
2+
+ СО
3
2–
= СаСО
3
СаCl2 + Nа2СО3 = СаСО3 + 2NаС1
Са(ОН)
2
+ К2СО3 = СаСО3 + 2КОН
2. Сu
2+
+ 2OН
–
= Сu(ОН)2
СuSO
4
+ 2NаОН = Cu(OH)2 + Nа2SO4
СuС1
2
+ 2КОН = Сu(ОН)2 + 2КС1;
3. Сu
2+
+ S
2–
= СuS
СuС1
2
+ К2S = СuS + 2КС1
Сu(NO
3)2
+ Nа2S =СuS + 2NаNО3
Тема 5. Концентрации растворов
В соответствии с условием решить две задачи по теме
«Mолярная и процентная концентрация». Если необходимо, то
воспользуйтесь таблицами перевода плотности в процентную
концентрацию (табл. П.1.4–1.8).
При решении задач необходимо обращать особое внимание на
размерность применяемых величин и обязательно приводить их в
соответствие друг другу. Поэтому при подстановке численных
значений в формулы надо указывать размерность величин. Решение
задач оф
ормлять обязательно
в соответствии с приведенными ниже
примерами.
Вариант 1
1. Определите молярную концентрацию 30%-ного раствора серной
кислоты.
2. К 500 мл раствора соляной кислоты (ρ
= 1,10 г/мл) прибавили 2,5 л
воды, после чего раствор стал 4%-ным. Определите процентное содержание растворенного вещества в исходном растворе.
52
53
Вариант 2
1. Рассчитайте массу хлорида натрия, необходимую для приготовления 12%-ного раствора.
2. Определите молярную концентрацию 10%-ного раствора азотной
кислоты (ρ = 1,06 г/мл).
Вариант 3
1. Раствор глауберовой соли (Na
2SO4
10H
2
O) приготовили, взяв
навеску 20 г на 1 литр воды. Определите массовую долю раствора в
процентах.
2.
Определите молярную концентрацию раствора сульфата калия, в
200 мл которого содержится 1,74 г растворенного вещества.
Вариант 4
1. Определите молярную концентрацию 10%-ного раствора хлорида
аммония.
2. Определите процентное содержание растворенного вещества 1М раствора нитрaта никеля (II), плотность которого составляет 1,08 г/мл.
Вариант 5
1. Какова масса сульфата алюминия, взятого для приготовления
1 литра 10%-ного раствора?
2. Определите молярную концентрацию 10%-ного раствора серной
кислоты (ρ = 1,07 г/мл).
Вариант 6
1. Каким объемом требуется разбавить 5М раствор KOH, чтобы достичь концентрации 1М?
2. Сколько миллилитров воды следует прибавить к 100 мл 20%-ного
раствора серной кислоты (ρ = 1,14 г/мл) для получения 5%-ного раствора?
Вариант 7
1. Сколько граммов карбоната натрия нужно взять, чтобы приготовить 5 литров 10%-ного раствора?
2. В каком объеме воды следует растворить 32,2 г Na
2SO4
10H
2
O,
чтобы получить 5%-ный раствор сульфата натрия?
Вариант 8
1. Определите молярность 10%-ного раствора уксусной кислоты.
2. Определите процентное содержание растворенного вещества 0,9М
раствора H
3PO4
(ρ = 1,05 г/мл).
Вариант 9
1. До какого объема следует разбавить 500 мл соляной кислоты
(30 %), чтобы приготовить 2,5%-ный раствор?
53
54
2. Сколько граммов медного купороса СuSO
4
5H
2
O и воды требуется
для приготовления 150 г 8%-ного раствора СuSO
4
в расчете на без-
водную соль?
Вариант 10
1. Раствор сульфата натрия приготовили, взяв 200 г соли и 2,5 литра
воды. Какова его массовая доля в процентах?
2.
Определите молярную концентрацию 27%-ного раствора соляной
кислоты (ρ = 1,14 г/мл).
Вариант 11
1. Какой объем 0,25М азотной кислоты необходим для нейтрализации
50 мл 0,5М раствора гидроксида калия?
2. До какого объема следует разбавить 1,5 л 20%-ного раствора хлорида аммония (ρ = 1,06 г/мл), чтобы получить 10%-ный раствор (ρ =
= 1,03 г/мл)?
Вариант 12
1. Какова массовая доля раствора аммиака, приготовленного растворением 2,5 л аммиака в 120 мл 15%-ного раствора аммиака?
2. Сколько миллилитров 70%-ного раствора нитрата калия (ρ =
= 1,16 г/мл) требуется для приготовления 0,5 л 0,2М раствора?
Вариант 13
1. К 40 мл 20%-ного раствора гидроксида натрия добавили 400 мл воды. Определите массовую долю полученного раствора.
2. Сколько граммов кристаллической соды Na
2CO3
10H
2
O надо взять
для приготовления 2 л 0,2М раствора Na
2CO3
?
Вариант 14
1. Вычислите молярную концентрацию 12%-ного раствора сульфата
аммония.
2. Cколько миллилитров 36%-ного раствора соляной кислоты (ρ =
= 1,18 г/мл) требуется для приготовления 4 л 0,5М раствора?
Вариант 15
1.
Сколько миллилитров 10%-ного раствора соляной кислоты требу-
ется для нейтрализации 100 мл 4,5%-ного раствора гидроксида
натрия?
2. К 1 л 20%-ного раствора гидроксида натрия (ρ = 1,22 г/мл) прибавили 10 л воды. Определите процентное содержание растворенного
вещества в полученном растворе.
Вариант 16
1. Определите молярную концентрацию 8%-ного раствора сульфата
натрия (ρ = 1,08 г/мл).
54
55
2. Сколько миллилитров 10%-ного раствора Na2CO3 (ρ = 1,10 г/мл)
следует прибавить к 1 л 2%-ного раствора (ρ = 1,02 г/мл), чтобы получить 3%-ный раствор этой соли?
Вариант 17
1.
Сколько миллилитров 15%-ного раствора серной кислоты потребу-
ется для нейтрализации 50 мл 2,5М раствора NaOH?
2. Определите процентное содержание растворенного вещества в 2М
растворе гидроксида натрия (ρ = 1,08 г/мл).
Вариант 18
1. Сколько миллилитров 30%-ного раствора азотной кислоты нужно
для приготовления 500 мл 12%-ного раствора?
2. Сколько миллилитров воды следует прибавить к 25 мл 40%-ного
раствора KOH (ρ = 1,40 г/мл), чтобы получить 2%-ный раствор?
Вариант 19
1.
Определите процентную концентрацию 0,25М раствора хлорида
кальция.
2. Сколько миллилитров 96%-ного раствора серной кислоты (ρ =
= 1,84 г/мл) требуется для приготовления 300 мл 0,5М раствора?
Вариант 20
1. Вычислите массовую долю раствора фосфорной кислоты, полученной в результате взаимодействия 71 г оксида фосфора (P
2O5
) и 600 мл
воды.
2. Сколько граммов медного купороса СuSO
4
5H
2
O следует добавить
к 150 мл воды, чтобы получить 5%-ный раствор СuSO
4
?
Вариант 21
1. Сколько миллилитров 0,2М раствора карбоната натрия требуется
для осаждения карбоната кальция из раствора CaCl
2
0,02М?
2. Сколько миллилитров 30%-ного раствора азотной кислоты (ρ =
= 1,84 г/мл) требуется для приготовления 250 мл 0,5М раствора?
Вариант 22
1.
Определите массовую долю 1М раствора нитрата никеля.
2. Определите процентное содержание растворенного вещества в
0,25М растворе гидроксида натрия (ρ = 1,01 г/мл).
Вариант 23
1.
Рассчитайте, сколько граммов хлорида калия потребуется для при-
готовления 2,5 литров 0,5М раствора.
2. Сколько миллилитров 0,1М раствора HCl можно приготовить из
20 мл 0,5М раствора этой кислоты?
55
56
Вариант 24
1.
Определите, какова была молярная концентрация раствора сульфа-
та меди, если для осаждения ее гидроксида потребовалось 2 литра
0,5М раствора гидроксида натрия.
2. Определите молярную концентрацию 10%-ного раствора соляной
кислоты (ρ = 1,05 г/мл).
Вариант 25
1.
Сколько потребуется 4М раствора соляной кислоты, чтобы при взаи-
модействии с карбонатом кальция получить 4,5 л углекислого газа (н.у.)?
2. Сколько миллилитров 30%-ной азотной кислоты с ρ = 1,18 г/мл
требуется для приготовления 250 мл 11%-ного раствора (ρ = 1,07 г/мл)?
Вариант 26
1. Сколько граммов кристаллической соды Na
2CO3
10H
2
O надо взять
для приготовления 2 л 0,2М раствора Na
2CO3
?
2. Сколько миллилитров 30%-ного раствора KOH (ρ = 1,29 г/мл) требуется для приготовления 300 мл 0,1М раствора?
Вариант 27
1. Определите молярность 0,8%-ного раствора сульфата никеля.
2. К 760 мл 20%-ного раствора NaOH (ρ
= 1,22 г/мл) прибавили 140 мл
10%-ного раствора NaOH (ρ = 1,11 г/мл). Определите процентное содержание растворенного вещества.
Вариант 28
1. Какова массовая доля гидроксида кальция, полученного растворением 1 г оксида кальция в 200 мл воды?
2. К 50 мл 96%-ного раствора серной кислоты (ρ = 1,84 г/мл) прибавили 50 мл воды. Определите процентное содержание растворенного вещества в полученном растворе.
Вариант 29
1.
Вычислите молярность сульфата цинка (10 %).
2. Определите молярную концентрацию 72%-ного раствора азотной
кислоты (ρ = 1,43 г/мл).
Вариант 30
1. Сколько миллилитров 96%-ной серной кислоты следует взять, чтобы приготовить 2 литра 4%-ного раствора?
2. Определите молярную концентрацию 6%-ного раствора фосфорной
кислоты (ρ = 1,03 г/мл)?
56
57
Примеры решения типичных задач к разделу 5
Пример 1.
Задача на разбавление
Какой объем 95%-ного раствора серной кислоты ( = 1,84 г/мл)
надо взять для приготовления 400 г 10%-ного раствора кислоты?
Приготовление раствора означает, что концентрированный раствор
разбавляют водой. При этом остается неизменной масса растворенного вещества.
Кратко запишем условия задачи, обозначив параметры исходно-
го раствора с индексом 1, приготовляемого раствора с индексом 2.
Дано: Решение
С
%1
= 95 % Из выражения для процентной концентрации
1
= 1,84 г/мл приготовляемого раствора выразим необходимую
m
2 Р-РА
= 400 г массу растворенного вещества (серной кислоты):
C
%2
= 10%
2
%2
2
100,
m
C
m
%2 2Р -РА
2В
= .
100
Cm
m
(1)
Найти: V
1
=? Определяем массу серной кислоты (m1В) в исход-
ном растворе:
1В
%1
1Р-РА
100.
m
Cm
Так как m
1Р-РА
= V1ρ1, то
1В
%1
11
100,
ρ
m
CV
%1 1 1
1В
ρ
.
100
CV
m
(2)
Поскольку m
1В
= m2В, то приравниваем выражения (1) и (2):
%2 2 - %1 1 1
ρ
.
100 100
PPA
Cm C V
%2 2
1
%1 1
10 % 400 г
22,9 мл.
ρ 95 % 1,84 г/мл
Cm
V
C
Ответ. Объем 95%-ного раствора серной кислоты равен 22,9 мл.
Пример 2. Задача с расчетом по уравнению химической
реакции
Какая масса 25%-ного раствора гидроксида калия расходуется
на нейтрализацию 75 г 15%-ного раствора уксусной кислоты?
57
58
Обозначим параметры, относящиеся к уксусной кислоте, ин-
дексом 1, гидроксиду калия – индексом 2.
Дано:
Решение
C
%1
= 15 % Уравнение реакции нейтрализации:
m
1 Р-РА
= 75 г СH3COOH + KOH = CH3 COOK + H2O
C
%2
= 25% Рассчитаем массу растворенного вещества,
содержащегося в растворе уксусной кислоты:
Найти: m
2Р-РА
=?
1В
%1
1Р- РА
100
m
Cm
,
%1 1
1
100
Cm
m
.
Определяем количество вещества (уксусной кислоты), содержащееся в растворе:
%1 1
1
1
11
15 % 75 г
0, 225 моль.
100 100 % 50 г/моль
Cm
m
MM
По уравнению реакции
21
=
, поэтому
2
= 1 = 0,225 моль.
Найдем массу растворенного вещества, содержащегося в растворе
гидроксида калия:
m
2B
= M
22
= 56 г/моль· 0,225 моль = 12,6 г.
Определяем массу раствора гидроксида калия, содержащего данное количество растворенного вещества – гидроксида калия:
2В
2Р -РА
%2
100
10,5 г 100 %
42 г.
25 %
m
m
C
Ответ. 42 г – масса раствора гидроксида калия, которая расхо-
дуется на реакцию с уксусной кислотой.
Пример 3. Задача на приготовление раствора соли
из кристаллогидрата
В 450 г воды растворили 50 г CuSO
4
5H
2
O. Вычислить процент-
ное содержание кристаллогидрата (CuSO
4
5H
2
O) и безводной соли
(CuSO
4
) в растворе.
Обозначим параметры раствора кристаллогидрата индексом 1, а раствора безводной соли с индексом 2.
58
59
Дано: Решение
2
HO
m
= 450 г Найдем общую массу раствора:
m
1В
= 50 г m
Р-РА
= m
1Р-РА
= m
2Р-РА
= m
H2O
+ m1В.
Найти: m
Р-РА
= 450 г + 50 г = 500 г.
С
%1
, С
%2
= ?
Рассчитаем процентное содержание кристаллогидрата в растворе:
1В
%1
1Р-РА
50 г 100 %
= 100 = = 10 %.
500 г
m
C
m
Определим массу безводной соли в растворе:
12
=
В
В
,
12
12
В
В
В
В
mm
ММ
,
12
2
1
=.
В
В
В
В
m М
m
М
2
50 г 159,5 г/моль
31, 96 г.
249,5 г/моль
m
Процентное содержание безводной соли в растворе:
2
%2
2
31,96 г 100 %
100 6,39 %.
500 г
m
С
m
Ответ. 10 % – содержание кристаллогидрата в растворе, 6,39 % –
содержание безводной соли в растворе.
Пример 4. Задача на расчет молярной концентрации
с известной процентной концентрацией
Определить молярную концентрацию 36,2%-ного (по массе)
раствора соляной кислоты, плотность которого равна 1,18 г/мл.
Дано:
Решение
С% = 36,2 % Из выражения для процентной концентрации
= 1,18 г/мл данного раствора выразим необходимую массу
Найти: С
М
= ? растворенного вещества (HCl):
100%
m
m
C
,
100
%
mC
m
.
Подставляем массу соляной кислоты (m
В
) в формулу, выражающую
молярную концентрацию раствора и, учитывая, что m
Р-РА
= V ρ, запи-
сываем формулу перехода от процентной концентрации к молярной:
59
60
%%
ρ
100 100
M
Cm CV
C
M
VMV
. (1)
Для приведения размерности применяемых величин в соответствие выразим плотность раствора в
= 1,18·10
3
г/л, тогда объем рас-
твора получится в литрах и сокращается, а формула приобретает следующий вид:
3
%
%%
ρ 10 ρ 10
100 100
M
Cm
CV C
C
MV MV M
. (2)
Производим расчет, используя формулу (2) для перехода от процентной концентрации к молярной:
%
ρ 10
36, 2 % 1,18 г/л
11, 7 моль/л.
36,5 г/моль
M
C
C
M
Ответ. 11,7 моль/л.
Пример 5. Задача на определение процентной концентрации,
если известна молярная концентрация раствора
Определить процентное содержание растворенного вещества в
1,68 М растворе H
2SO4
, плотность которого равна 1,1 г/мл.
Дано: Решение
С
М
= 1,68 моль/л
= 1,1г/мл
Для перехода от молярной концентрации
к процентной (вывод формулы можно произвести
самостоятельно, используя пример 4 на с. 59)
%
1, 6 8 моль/л 98 г/моль
15 %.
ρ 10 1,1 г/л 10
M
CM
C
Найти: С
= ?
Ответ. 15 %.
Тема 6. Гидролиз солей
Задание 1. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения
гидролиза солей, укажите значения рН растворов этих солей (больше
или меньше 7).
Задание 2. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения
реакций совместного гидролиза солей.
Задание 1 Задание 2
1. NaNO
2
, Cu(NO3)2 1. Fe2(SO4)3 + Na2CO3
2. AlCl
3
, NaHCO3 2. Na2S + Al2(SO4)3
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]