Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Винокурова_химические_системы_2011

.pdf
Скачиваний:
610
Добавлен:
03.05.2015
Размер:
1.9 Mб
Скачать

81

3.Растворимость перманганата калия при 200С составляет 6,4 г соли на 100 г воды. Вычислите массовую долю перманганата калия в его насыщенном растворе при этой температуре.

4.Какой объем раствора фосфорной кислоты с массовой долей 30 % (ρ = 1,181 г/мл) нужно взять для приготовления 10 л 0,1н раствора этой кислоты.

5.Найдите молярную массу неэлектролита, если раствор, содержащий

неэлектролит массой 0,1 г в воде объемом 10 мл, замерзает при

-0,5470С.

Вариант 69

1.Рассчитайте молярную массу эквивалента сульфата хрома (III) и серной кислоты.

2.Как называется способ выражения состава раствора, если расчеты проводятся по формуле:

mв ва ?

mв ва mр ля

3.Какая масса сульфата железа (III) потребуется для приготовления 200 мл 0,5н раствора?

4.Рассчитайте мольные доли сахара С12Н22О11 и воды в 50 %-м водном растворе сахара.

5.Неэлектролит массой 11,5 г содержится в растворе объемом 250 мл. Осмотическое давление этого раствора при 17 0С равно 1204 кПа. Найдите молярную массу неэлектролита.

Вариант 70

1.Рассчитайте молярную массу эквивалента оксида бария и сульфата железа (III).

2.Как называется способ выражения состава раствора, если расчеты проводятся по формуле:

mв ва

?

р ра Vр ра

 

3.Найти массу растворенного вещества в 200 мл 0,2М раствора хлорида бария.

4.Вычислите молярную концентрацию эквивалента 10 %-го раствора дихромата калия (ρ = 1,07 г/мл).

5.Раствор, содержащий 0,1155 г фосфора в 19,03 г бензола, замерзает при 5,150С. Определите, из скольких атомов состоит молекула фосфора.

82

Вариант 71

1.Рассчитайте молярную массу эквивалента оксида хрома (III) и нитрата железа (II).

2.Какую концентрацию вещества можно рассчитать, пользуясь выражением:

mв ва (г)

MVр ра (л) ?

3.В каком объеме воды следует растворить 25 г соли для получения 12,5 %-го раствора?

4.Какой объем 0,1н раствора сульфата магния можно приготовить из 20 мл 20 %-го раствора (ρ = 1,219 г/мл) этой соли?

5.После растворения 3,52 г неэлектролита в 25,2 г воды давление пара воды при 700С понизилось с 31, 157 кПа до 30,728 кПа. Найдите молекулярную массу растворенного вещества.

Вариант 72

1.Рассчитайте молярную массу эквивалента оксида алюминия и сульфата бария.

2.Как называется способ выражения состава, когда находится отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора? Запишите формулу.

3.В 120 г воды растворили 17,1 г сахара С12Н22О11. Вычислите мольные доли сахара и воды.

4.Какой объем раствора соляной кислоты с массовой долей кислоты 30 % (ρ = 1,149 г/мл) следует добавить к 5 л 0,5н раствора этой кислоты для получения 1н раствора?

5.Растворением анилина C6H5NH2 массой 46,5 г в воде был получен раствор объемом 5 л. Какое осмотическое давление имеет этот раствор при 00С?

Вариант 73

1.Рассчитайте молярную массу эквивалента нитрата кальция и гидроксида алюминия.

2.Как называется способ выражения состава раствора, когда находится отношение количества растворенного вещества к общему количеству растворенного вещества и растворителя? Запишите выражение.

3.В 200 мл раствора сульфата алюминия содержится 2,85 г соли. Определите молярную концентрацию эквивалента сульфата алюминия в растворе.

4.Вычислите молярную концентрацию 18 %-го раствора ортофосфорной кислоты (ρ = 1,101 г/мл).

83

5.Найдите молекулярную формулу серы, зная, что температура кипения чистого бензола на 0,0810С ниже температуры кипения раствора, содержащего серу массой 0,81 г в бензоле массой 100 г.

Вариант 74

1.Рассчитайте молярную массу эквивалента дихромата натрия и оксида кальция.

2.Какую концентрацию выражает отношение количества вещества к объему раствора? Запишите выражение.

3.Вычислите молярную концентрацию эквивалента раствора ортофосфорной кислоты, в 250 мл которого содержится 9,8 г кислоты.

4.Вычислите массовую долю перманганата калия KMnO4 в 0,33М рас-

творе (ρ = 1,034 г/мл).

5.Анализом установлена эмпирическая формула вещества – СН2О. Для определения истинной формулы навеска вещества массой 1 г была растворена в воде массой 100 г и для полученного раствора

определена температура замерзания, которая оказалась равной -0,1030С. Найдите молярную массу вещества и истинную формулу.

Вариант 75

1.Рассчитайте молярную массу эквивалента фосфата калия и гидроксида магния.

2.Какую концентрацию вещества можно рассчитать, пользуясь выражением:

m (г)

MЭ Vр ра (л) ?

3.К 250 г 12 %-го раствора соли добавили 100 г воды. Вычислите массовую долю соли в новом растворе.

4.Вычислите молярную концентрацию 8 %-го (по массе) раствора нитрата серебра (ρ = 1,069 г/мл).

5.Навеска вещества 12,42 г растворена в воде объемом 500 мл. Давление пара полученного раствора при 200С равно 3732,7 Па. Давление

пара воды при той же температуре – 3742 Па. Найдите молярную массу растворенного вещества.в ва

84

ЗАДАНИЕ 5

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ

Литература:

1.Коровин Н.В. Общая химия. – М.: Высшая школа, 2000. – § 8.1,

8.3, 8.4.

2.Глинка Н.Л. Общая химия. – Л.: Химия, 1986. – Гл. VIII § 81-89.

План изучения темы

1.Используя указанную литературу, ознакомиться со следующими вопросами темы и составить краткий конспект:

теория электролитической диссоциации; степень диссоциации; сила электролитов; константа диссоциации; активность; коэффициент активности; кислоты, основания, соли с точки зрения теории электролитической диссоциации; ионно-молекулярные уравнения реакций; произведение растворимости.

2.Разобрать приведенный ниже пример решения нулевого варианта.

3.Выполнить задание согласно номеру своего варианта.

Решение нулевого варианта

1. Электролиты слабые и средней силы диссоциируют обратимо и ступенчато. Каждая ступень характеризуется константой диссоциации. Суммарному равновесию отвечает общая константа диссоциации.

Уравнения ступенчатой диссоциации двухосновной фосфористой кислоты и константы диссоциации:

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

[H

] [H

 

PO

]

 

H3PO3 Н

 

 

 

+ H2PO3

,

К

Д(1)

 

 

 

 

 

 

2 3

 

 

 

 

 

 

 

 

[H3PO ]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

Н

+

 

2–

 

 

 

 

 

 

 

[H ] [НPO2

]

H2PO3

 

 

 

+ НPO3

 

,

КД(2)

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

[H

 

PO ]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

 

 

 

Суммарное равновесие:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

2–

 

 

 

[H

]2

[HPO2 ]

 

 

 

H3PO3

 

 

+ HPO3

 

,

КД

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[H3PO3 ]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПР = [Ca2+]3 · [PO43–]2.

85

Процесс диссоциации малорастворимого электролита в насыщенном растворе описывается гетерогенным равновесием, которому соответствует константа равновесия, называемая произведением растворимости

(ПР):

Ca3(PO4)2 (т) 3Ca2+ + 2PO43– ;

2. При составлении ионно-молекулярных уравнений реакций нужно помнить о том, что малорастворимые и газообразные вещества, электролиты слабые и средней силы записываются в виде молекул, а сильные растворимые электролиты – в виде тех ионов, на которые они диссоциируют.

Молекулярное уравнение реакции:

H2S + Pb(NO3)2 = PbS+ 2HNO3 .

В ионно-молекулярном уравнении реакции в молекулярном виде записываются H2S и PbS. H2S – слабый электролит, PbS – соль, выпадаю-

щая в осадок.

H2S + Pb2+ + 2NO3= PbS+ 2H+ + 2NO3

H2S + Pb2+ = PbS+ 2H+

3. При подборе молекулярного уравнения к сокращенному ионному нужно помнить, что иону в сокращенном уравнении должен соответствовать сильный и растворимый электролит в молекулярном уравнении.

Сокращенное ионно-молекулярное уравнение: СО2 + 2ОН= СО32– + Н2О.

Ионы ОНдолжны быть представлены сильным растворимым основанием, например КОН, а ионы СО32– – растворимой солью.

СО2 + 2КОН = К2СО3 + Н2О.

Варианты заданий по теме «Электролитическая диссоциация» для самостоятельного выполнения представлены в таблице 3.

Таблица 3

 

Варианты заданий по теме «Электролитическая диссоциация»

 

 

 

 

 

 

 

Написать уравнения диссоциации

Написать молекулярные и

Написать возможные молекуляр-

 

Номер

электролитов; выражения констант

ионно-молекулярные

 

ные уравнения к следующим ион-

 

варианта

диссоциации слабого электролита и

уравнения реакций для

 

но-молекулярным

 

 

ПР малорастворимого электролита

следующих пар веществ

 

 

 

 

1

2

3

4

 

0

H3PO4, Ca3(PO4)2

H2S и Pb(NO3)2

CO2 + 2HO= CO32– + H2O

 

1

CH3COOH, Ag2CO3

CaCl2 и K2CO3

Mg2+ + CO32- = MgCO3

 

 

 

Na2S и H2SO4

Fe2+ + H2O FeOH+ + H+

 

2

H2SeO3, BaMnO4

NaHCO3 и NaOH

NH4+ + HO = NH3 + H2O

 

 

 

K2SiO3 и HCl

SO32– + H2O HSO3+ OH

 

3

HCOOH, BaCO3

FeCl2 и KOH

Cu2+ + S2- = CuS

86

 

 

Na2SO3 и H2SO4

CO32– + H2O HCO3+ OH

4

NH4OH, Zn(OH)2

CuSO4 и H2S

Pb2+ + 2J- = PbJ2

 

 

 

BaCO3 и HNO3

Fe3+ + H2O FeOH2+ + H+

 

5

H3PO4, Pb(OH)2

BeSO4 и KOH

S2- + 2H+ = H2S

 

 

 

CH3COOK и HCl

Mn2+ + H2O MnOH+ + H+

 

6

HClO2, Ag3AsO4

NH4Cl и Ba(OH)2

3Zn2+ + 2PO43- = Zn3(PO4)2

 

 

 

CuSO4 и NaOH

S2– + H2O HS+ OH

 

7

H3PO3, Ag2CrO4

ZnCl2 и KOH

Ba2+ + CO32– = BaCO3

 

 

 

Na2CO3 и HNO3

Zn2+ + H2O ZnOH+ + H+

 

8

H2TeO3, PbCrO4

MgCl2 и AgNO3

CO32– + H+ = CO2↑ + H2O

 

 

 

BaS и HCl

Al3+ + H2O AlOH2+ + H+

 

9

H2SO3, Fe(OH)2

Cr2(SO4)3 и KOH

H+ + OH= H2O

 

 

 

Na2S и HNO3

PO43– + H2O HPO42– + OH

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 3

 

1

2

3

 

 

 

4

 

 

 

10

H2S, Al(OH)3

Na2SiO3 и H2SO4

Fe3+ + 3OH= Fe(OH)3

 

 

 

 

BaCO3 и HCl

SO32– + H2O HSO3+ OH

 

 

11

H3AsO3, MgCO3

CaCl2 и Na3PO4

CH3COO+ H+ = CH3COOH

 

 

 

 

NH4OH и H2S

Pb2+ + H2O PbOH+ + H+

 

 

12

H2Se, Cr(OH)3

AgNO3 и NaBr

Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O

 

 

 

 

(NH4)2SO4 и KOH

CO32– + H2O HCO3+ OH

 

 

13

H2C2O4, La(JO3)3

CaSO4 и BaCl2

H+ + CN= HCN

 

 

 

 

BaSO3 и HNO3

Mg2+ + H2O MgOH+ + H+

 

 

14

HNO2, Fe(OH)3

Sn(OH)2 и HCl

Ba2+ + SO42– = BaSO4

 

 

 

 

K2S и H2SO4

NH4+ + H2O NH4OH + H+

 

 

15

H2S2O3, Ag2CrO4

PbCl2 и K2CO3

Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O

 

 

 

 

Na2CO3 и HNO3

SiO32– + H2O HSiO3+ OH

 

87

16

HBrO2, Al(OH)3

CaCl2 и AgNO3

+

+ HO

= NH3

+ H2O

 

NH4

 

 

 

 

 

BaCO3 и HNO3

Cu2+ + H2O CuOH+ + H+

 

 

17

H2B4O7, Pb(OH)2

NH4 NO3и Ba(OH)2

MgCO3 +2H+ = Mg2+ + CO2+ H2O

 

 

 

 

CrCl3 и AgNO3

PO43– + H2O HPO42– + OH

 

 

18

H2SeO3, BaCrO4

Al(OH)3 и HBr

Ag+ + Br = AgBr

 

 

 

 

Fe2(SO4)3 и Ba(NO3)2

S2– + H2O HS+ OH

 

 

19

H2SO3, PbCrO4

Cr(NO3)3 и KOH

Zn2+ + S 2– = ZnS

 

 

 

 

Na2S и HBr

Fe3+ + H2O FeOH2+ + H+

 

 

20

HCN, BaMnO4

BaSO3 и HCl

Fe3+ + 3OH= Fe(OH)3

 

 

 

 

ZnSO4 и Ba(NO3)2

CH3COO+ H2O CH3COOH + OH

 

 

21

H2S, La(JO3)3

NH4NO3 и KOH

Ba(OH)2 + 2H+ = Ba2+ + 2H2O

 

 

 

 

K3PO4 и CaBr2

Ni2+ + H2O NiOH+ + H+

 

 

22

HClO, Ag2C2O4

Al(OH)3 и HJ

 

Ag+ + J - = AgJ

 

 

 

 

BaSO3 и HNO3

CN+ H2O HCN + OH

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 3

 

1

2

3

4

 

 

23

CH3COOH, Ag3AsO4

Cr2(SO4)3 и Ba(NO3)2

BaCO3 +2H+ = Ba2+ + CO2+ H2O

 

 

 

 

Na2SO3 и HNO3

Al3+ + H2O AlOH2+ + H+

 

 

24

NH4OH, Ba(JO3)2

KJ и AgNO3

Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O

 

 

 

 

K2SO3 и H2SO4

SiO32–+ H2O HSiO3+ OH

 

 

25

HCN, Ag2CrO4

K2S и HCl

NH4+ + HO= NH3 + H2O

 

 

 

 

FeSO4 и (NH4)2S

Cu2+ + H2O CuOH+ + H+

 

 

26

H2S, Ca(OH)2

Na2CO3 и HCl

Ca2+ + CO32– = CaCO3

 

 

 

 

Zn(OH)2 и H2SO4

CN+ H2O HCN + OH

 

 

27

H2SO3, Cd(OH)2

NH4OH и HCl

H+ + OH= H2O

 

 

 

 

Pb(NO3)2 и NaJ

CO32– + H2O HCO3+ OH

 

 

28

H2SeO3, Fe(OH)3

Na2S и FeSO4

CO32– + H+ = CO2↑ + H2O

 

88

 

 

CH3COONa и HNO3

Zn2+ + H2O ZnOH+ + H+

 

29

H3PO4, Al(OH)3

NaCN и HNO3

Fe3+ + 3OH= Fe(OH)3

 

 

 

 

Ba(NO3)2 и H2SO4

SO32– + H2O HSO3+ OH

 

 

30

HClO, Zn(OH)2

FeSO4 и NаOH

t

 

 

 

 

CaCO3 и HCl

NH4+ + ОHNH3↑ + H2O

 

 

 

 

Pb2+ + H2O PbOH+ + H+

 

 

 

 

 

 

 

31

HCN, CaCO3

Na2CO3 и H2SO4

CH3COO+ H+ CH3COOH

 

 

 

 

AgNO3 и CaCl2

NO2+ H2O HNO2 + OH

 

 

32

H2SeO3, Pb(OH)2

SrSO4 и BaCl2

Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O

 

 

 

 

NH4Cl и Ca(OH)2

CH3COO+ H2O CH3COOH + OH

 

 

33

CH3COOH, MgCO3

Ca(OH)2 и HCl

SO32– + 2H+ = SO2↑ + H2O

 

 

 

 

BaCl2 и Al2(SO4)3

Fe3+ + H2O FeOH2+ + H+

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 3

 

1

2

3

4

 

 

 

34

H3AsO4, BaSO4

NH4Cl и KOH

Pb2+ + 2J= PbJ2

 

 

 

 

Na3PO4 и Ca(NO3)2

Mg2+ + H2O MgOH+ + H+

 

 

35

NH4OH, Ag2CrO4

Sr(OH)2 и HCl

Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O

 

 

 

 

CH3COONa и HCl

S2– + H2O HS+ OH

 

 

36

HCOOH, Ag2CO3

Na2S и HCl

Fe2+ + S2– = FeS↓

 

 

 

 

Pb(NO3)2 и K2S

Ni2+ + H2O NiOH+ + H+

 

 

37

H2Se, Al(OH)3

Ba(OH)2 и HNO3

H+ + CN= HCN

 

 

 

 

AgNO3 и KJ

PO43– + H2O HPO42– + OH

 

 

38

H2TeO3, Ag2CO3

NaClO и H2SO4

Ba2+ + SO42– = BaSO4

 

 

 

 

Cu(NO3)2 и Na2S

Al3+ + H2O AlOH2+ + H+

 

89

39

H2C2O4, BaCO3

HCOONa и HCl

+

= AgJ

 

Ag + J

 

 

 

 

 

AlBr3 и AgNO3

PO43– + 2H2O H2PO4+ 2OH

 

 

40

HNO2, Be(OH)2

CH3COOH и Ca(OH)2

Pb2+ + S2– = PbS

 

 

 

 

FeCl3 и NH4OH

Sn2+ + H2O SnOH+ + H+

 

 

41

H3PO4, Ag2CrO4

Cr(OH)3 и H2SO4

Zn(OH)2 + 2H+ = Zn2+ + 2H2O

 

 

 

 

FeCl3 и AgNO3

Mn2+ + H2O MnOH+ + H+

 

 

42

H2GeO3, As2S3

CuSO4 и Na2S

CH3COO+ H+ CH3COOH

 

 

 

 

MgCO3 и HNO3

Cd2+ + H2O CdOH+ + H+

 

 

43

HNO2, Bi(OH)3

BeSO4 и KOH

H+ + HCOOHCOOH

 

 

 

 

Ba(OH)2 и HCl

NH4+ + H2O NH4OH + H+

 

 

44

H2S2O3, Ag2SO4

KCN и H2SO4

CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2

 

 

 

 

FeCl3 и KOH

SiO32– + H2O HSiO3+ OH

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 3

 

1

2

3

4

 

 

45

HClO, CaF2

(NH4)2SO4 и KOH

NH4OH + H+ = NH4+ + H2O

 

 

 

 

Pb(NO3)2 и NaOH

Co2+ + H2O CoOH+ + H+

 

 

46

H2B4O7, Ag3PO4

CdCl2 и Na2S

Сu2+ + 2OH= Cu(OH)2

 

 

 

 

NaHCO3 и NaOH

SO32– + H2O HSO3+ OH

 

 

47

HF, Ag2S

AlCl3 и AgNO3

2Ag+ + SO42– = Ag2SO4

 

 

 

 

KHCO3 и H2SO4

Сu2+ + H2O CuOH+ + H+

 

 

48

HJO, Mg(OH)2

Hg(NO3)2 и KJ

Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O

 

 

 

 

BaCO3 и HNO3

CO32– + H2O HCO3+ OH

 

 

49

HAsO2, Cu2S

Na2S и H2SO4

Ba2+ + SO42– = BaSO4

 

 

 

 

Sn(OH)2 и HNO3

Bi3+ + H2O BiOH2+ + H+

 

90

50

H2SeO3, Fe(OH)2

Na2SO3 и H2SO4

t

 

NH4+ + OHNH3↑ + H2O

 

 

 

 

AgNO3 и FeCl3

 

 

 

 

Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O

 

 

 

 

 

 

 

51

H2TeO4, Bi2S3

K2S и NiSO4

Sr(OH)2 + 2H+ = Sr2+ + 2H2O

 

 

 

 

K2SiO3 и HCl

H+ + NO2= HNO2

 

 

52

HBrO, Ag2Cr2O7

AlCl3 и KOH

Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O

 

 

 

 

KHCO3 и KOH

HCO3+ H+ = H2O + CO2

 

 

53

H2C2O4, Cu(OH)2

CdSO4 и Na2S

S2– + 2H+ = H2S

 

 

 

 

ZnOHCl и HCl

CN+ H2O HCN + OH

 

 

54

H2B4O7, Cr(OH)3

CH3COOK и H2SO4

Pb2+ + S2– = PbS

 

 

 

 

Pb(NO3)2 и K2CrO4

CO32– + H2O HCO3+ OH