5. Методические указания к выполнению задания по теме: «обменные реакции в растворах электролитов»
Пример решения задач
Задача 5.1. Записать в ионно-молекулярной форме уравнения реакций между следующими веществами: CH3COONa и H2SO4; Na2CO3 и HNO3; HCN и Ca(OH)2; Pb(NO3)2 и K2CrO4.
Решение: Так как CH3COOH, HCN и H2O - слабые электролиты, а CO2 и PbCrO4 - малорастворимые в воде вещества, искомые уравнения будут иметь вид:
CH3COO– + H+ → CH3COOH
CO32– + 2H+ → CO2↑ + H2O
HCN + OH– → CN– + H2O
Pb2+ + CrO42– → PbCrO4↓
Задачи для самостоятельной работы:
5.2. Написать в ионно-молекулярной форме уравнения реакций, приводящих к образованию малорастворимых осадков или газов: а) Pb(NO3)2 + KI; б) NiCl2 + H2S; в) K2CO3 + HCl; г) CuSO4 + NaOH; д) CaCO3 + HCl; е) Na2SO3 + H2SO4; ж) AlBr3 + AgNO3.
5.3. Написать в ионно-молекулярной форме уравнения реакций, приводящих к образованию малодиссоциированных соединений: а) Na2S + H2SO4; б) FeS + HCl; в) HCOOK + HNO3; г) NH4Cl + Ca(OH)2; д) NaOCl + HNO3.
5.4. Написать в ионно-молекулярной форме уравнения реакций нейтрализации: а) HCl + Ba(OH)2; б) HF + KOH; в) Fe(OH)3 + HNO3; г) CH3COOH + NH4OH; д) HNO2 + NH4OH; е) H2S + NH4OH.
Указать, какие из этих реакций протекают обратимо, а какие – необратимо.
5.5. Составить в молекулярной форме уравнения реакций, которые выражаются следующими ионно-молекулярными уравнениями:
NO2– + H+ = HNO2;
Cu2+ + 2OH– = Cu(OH)2↓;
Pb2+ + 2I – = PbI2↓.
5.6. Написать в ионно-молекулярной форме уравнения реакций взаимодействия между водными растворами следующих веществ: а) NaHNO3 и HCl; б) FeCl3 и KOH; в) Pb(CH3COO)2 и Na2S; г) KHS и H2SO4; д) Zn(NO3)2 и KOH (избыток); е) Ca(OH)2 и CO2; ж) Ca(OH)2 и CO2 (избыток).
Для каждого случая указать причину смещения равновесия в сторону прямой реакции.
5.7. В каком направлении будет смещено равновесие реакции
AgI (к.)
+ NaCl (водн.)
AgCl
(к.)
+ NaI
(водн.):
а) в направлении прямой реакции; б) в направлении обратной реакции?
5.8. В каком направлении будет смещено в водном растворе равновесие реакции
CH3COONa+CH2ClCOOH
CH3COOH+CH2ClCOONa:
а) в направлении прямой реакции; б) в направлении обратной реакции?
5.9. Указать какой порядок расположения растворов равной молекулярной концентрации соответствует возрастанию рН:
а) NH4Cl−NaNO3−CH2ClCOONa−NaF−CH3COONa−NaCN;
б) NaCN−CH3COONa−NaF−CH2ClCOONa−NaNO3−NH4Cl.
5.10. Раствор кислоты и раствор основания смешивают в эквивалентных соотношениях. Для каких из перечисленных пар (кислота + основание) раствор будет иметь нейтральную реакцию: а) NH4OH + HCl; б) NH4OH + CH3COOH; в) NaOH + HCl; г) NaOH + CH3COOH?
5.11. Какие из перечисленных ниже солей, подвергаясь частичному гидролизу, образуют основные соли: а) Cr2(SO4)3; б) Na2CO3; в) AgNO3; г) AlCl3?
Варианты домашних заданий
|
Вариант |
Номера задач |
|||||||
|
1 |
1.4 |
1.6 |
2.8 |
3.11 |
3.21 |
4.6(а,в) |
4.23 |
5.7 |
|
2 |
1.5 |
1.7 |
2.2 |
3.6 |
3.22 |
4.7(а,б) |
4.11 |
5.6 |
|
3 |
1.11 |
1.8 |
2.4 |
3.11 |
3.19 |
4.5(а,в) |
4.16 |
5.4 |
|
4 |
1.10 |
1.5 |
2.5 |
3.8 |
3.24 |
4.5(а,б) |
4.15 |
5.8 |
|
5 |
1.12 |
1.6 |
2.7 |
3.9 |
3.25 |
4.9 |
4.27 |
5.5 |
|
6 |
1.6 |
1.11 |
2.4 |
3.6 |
3.24 |
4.14 |
4.22 |
5.6(в,г) |
|
7 |
1.11 |
1.8 |
2.4 |
3.11 |
3.19 |
4.5(а,в) |
4.16 |
5.4 |
|
8 |
1.9 |
1.15 |
2.8 |
3.12 |
3.20 |
4.12 |
4.20(а,в) |
5.6(е,ж) |
|
9 |
1.14 |
1.4 |
2.6 |
3.13 |
3.16 |
4.6(а,б) |
4.26 |
5.11 |
|
10 |
1.15 |
1.6 |
2.7 |
3.14 |
3.26 |
4.17 |
4.20(б,в) |
5.6(д,ж) |
|
11 |
1.6 |
1.11 |
2.4 |
3.6 |
3.24 |
4.14 |
4.22 |
5.6(в,г) |
|
12 |
1.10 |
1.5 |
2.5 |
3.8 |
3.24 |
4.5(а,б) |
4.15 |
5.8 |
|
13 |
1.7 |
1.14 |
2.3 |
3.7 |
3.23 |
4.8(б,в) |
4.24 |
5.2 |
|
14 |
1.4 |
1.16 |
2.2 |
3.17 |
3.22 |
4.18 |
4.25 |
5.6(а,б) |
|
15 |
1.9 |
1.15 |
2.5 |
3.18 |
3.21 |
4.13(б,в) |
4.17 |
5.10 |
|
16 |
1.11 |
1.8 |
2.4 |
3.11 |
3.19 |
4.5(а,в) |
4.16 |
5.4 |
|
17 |
1.4 |
1.6 |
2.8 |
3.11 |
3.21 |
4.6(а,в) |
4.23 |
5.7 |
|
18 |
1.6 |
1.11 |
2.4 |
3.6 |
3.24 |
4.14 |
4.22 |
5.6(в,г) |
|
19 |
1.10 |
1.5 |
2.5 |
3.8 |
3.24 |
4.5(а,б) |
4.15 |
5.8 |
|
20 |
1.14 |
1.4 |
2.6 |
3.13 |
3.16 |
4.6(а,б) |
4.26 |
5.11 |
|
21 |
1.12 |
1.6 |
2.7 |
3.9 |
3.25 |
4.9 |
4.27 |
5.5 |
|
22 |
1.6 |
1.11 |
2.4 |
3.6 |
3.24 |
4.14 |
4.22 |
5.6(в,г) |
|
23 |
1.10 |
1.5 |
2.5 |
3.8 |
3.24 |
4.5(а,б) |
4.15 |
5.8 |
|
24 |
1.4 |
1.6 |
2.8 |
3.11 |
3.21 |
4.6(а,в) |
4.23 |
5.7 |
|
25 |
1.6 |
1.11 |
2.4 |
3.6 |
3.24 |
4.14 |
4.22 |
5.6(в,г) |
|
26 |
1.14 |
1.4 |
2.6 |
3.13 |
3.16 |
4.6(а,б) |
4.26 |
5.11 |
|
27 |
1.7 |
1.14 |
2.3 |
3.7 |
3.23 |
4.8(б,в) |
4.24 |
5.2 |
|
28 |
1.5 |
1.7 |
2.2 |
3.6 |
3.22 |
4.7(а,б) |
4.11 |
5.6 |
|
29 |
1.11 |
1.8 |
2.4 |
3.11 |
3.19 |
4.5(а,в) |
4.16 |
5.4 |
|
30 |
1.6 |
1.11 |
2.4 |
3.6 |
3.24 |
4.14 |
4.22 |
5.6(в,г) |
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица 1
Константы диссоциации некоторых слабых
электролитов в водных растворах при 25оС
|
Электролит |
Константа диссоциации |
||
|
Азотистая кислота |
HNO2 |
|
2,6∙10-5 |
|
Аммония гидроксид |
NH4OH |
|
4∙10-4 |
|
Борная кислота |
H3BO3 |
|
5,8∙10-4 |
|
Бромноватистая кислота |
HOBr |
|
2,1∙10-9 |
|
Водорода пероксид |
H2O2 |
|
2,6∙10-12 |
|
Кремниевая кислота |
H2SiO3 |
K1 K2 |
2,2∙10-10 1,6∙10-12 |
|
Муравьиная кислота |
HCOOH |
|
1,8∙10-4 |
|
Сернистая кислота |
H2SO3 |
K1 K2 |
1,6∙10-2 6,3∙10-8 |
|
Сероводород |
H2S |
K1 K2 |
6∙10-8 1∙10-14 |
|
Угольная кислота |
H2CO3 |
K1 K2 |
4,5∙10-7 4,7∙1011 |
|
Уксусная кислота |
CH3COOH |
|
1,8∙10-5 |
|
Фосфорная кислота |
H3PO4 |
K1 K2 K3 |
7,5∙10-3 6,3∙10-8 1,3∙10-12 |
|
Циановодород |
HCN |
|
7,9∙10-10 |
|
Щавелевая кислота |
H2C2O4 |
K1 K2 |
5,4∙10-2 5,4∙10-5 |
Таблица 2
Коэффициенты активности (f) ионов
при различных ионных силах раствора
|
Ионная сила раствора I |
Заряд иона z |
Ионная сила раствора I |
Заряд иона z |
||||
|
±1 |
±2 |
±3 |
±1 |
±2 |
±3 |
||
|
0,001 |
0,98 |
0,78 |
0,73 |
0,1 |
0,81 |
0,44 |
0,16 |
|
0,002 |
0,97 |
0,74 |
0,66 |
0,2 |
0,80 |
0,41 |
0,14 |
|
0,005 |
0,95 |
0,66 |
0,55 |
0,3 |
0,81 |
0,42 |
0,14 |
|
0,01 |
0,92 |
0,60 |
0,47 |
0,4 |
0,82 |
0,45 |
0,17 |
|
0,02 |
0,90 |
0,53 |
0,37 |
0,5 |
0,84 |
0,50 |
0,21 |
|
0,05 |
0,84 |
0,50 |
0,21 |
|
|
|
|
Таблица 3
Произведение растворимости некоторых
малорастворимых электролитов при 25 оС
|
Электролит |
ПР |
Электролит |
ПР |
Электролит |
ПР |
|
AgBr |
5,3·10-13 |
CaSO4 |
2,5·10-5 |
MnS |
2,5·10-10 |
|
Ag2CO3 |
8,2·10-12 |
Ca3(PO4)2 |
1,0·10-29 |
Ni(OH)2 |
6,3·10-18 |
|
AgCl |
1,8·10-10 |
CdS |
1,6·10-28 |
PbBr2 |
9,1·10-6 |
|
Ag2CrO4 |
1,1·10-12 |
CoCO3 |
1,5·10-10 |
PbCO3 |
7,5·10-14 |
|
AgI |
8,3·10-17 |
Co(OH)2 |
2·10-16 |
PbCl2 |
1,56·10-5 |
|
Ag2S |
5,3·10-50 |
CrPO4 |
2,4·10-23 |
PbF2 |
2,7·10-8 |
|
Ag2SO4 |
1,6·10-5 |
CuCO3 |
2,5·10-10 |
PbI2 |
1,1·10-9 |
|
Ag3PO4 |
1,3·10-20 |
Cu(OH)2 |
1,6·10-19 |
PbS |
2,5·10-27 |
|
Al(OH)3 |
5·10-33 |
CuS |
6,3·10-36 |
PbSO4 |
1,6·10-8 |
|
AlPO4 |
5,7·10-19 |
Fe(OH)2 |
8·10-16 |
Pb3(PO4)2 |
7,9·10-43 |
|
BaCO3 |
5,1·10-9 |
Fe(OH)3 |
6,3·10-38 |
Sb2S3 |
1,6·10-93 |
|
BaCrO4 |
1,2·10-10 |
FePO4 |
1,3·10-22 |
SrCO3 |
1,1·10-10 |
|
BaSO4 |
11·10-10 |
FeS |
5·10-18 |
SrCrO4 |
3,6·10-5 |
|
Ba3(PO4)2 |
6,0·10-39 |
HgS |
1,6·10-52 |
SrF2 |
2,5·10-9 |
|
BeCO3 |
1·10-3 |
MgCO3 |
2,1·10-5 |
SrSO4 |
3,2·10-7 |
|
CaCO3 |
4,8·10-9 |
Mg(OH)2 |
6·10-10 |
ZnCO3 |
1,4·10-14 |
|
CaF2 |
4,0·10-11 |
Mg3(PO4)2 |
1·10-13 |
Zn(OH)2 |
1·10-17 |
|
CaHPO4 |
2,7·10-7 |
MnCO3 |
1,8·10-11 |
α-ZnS |
1,6·10-24 |
|
Ca(H2PO4)2 |
1·10-3 |
Mn(OH)2 |
1,9·10-13 |
Zn3(PO4)2 |
9,1·10-33 |
Таблица 4
Интервалы перехода и окраска в различных средах
наиболее распространенных кислотно-основных индикаторов
|
Название |
Цвет индикатора в различных средах |
||
|
Фенолфталеин |
бесцветный рН < 8 |
бледно- малиновый 8.0 < pH < 9.8 |
малиновый pH > 9.8 |
|
Лакмус |
красный рН < 5 |
фиолетовый 5 < рН < 8 |
синий рН > 8 |
|
Метиловый оранжевый |
красный рН < 3.1 |
оранжевый |
желтый |
|
3.1< рН < 4.4 |
рН > 4.4 |
||
|
Метиловый фиолетовый |
жёлтый рН = 0 |
фиолетовый рН > 3 |
|
|
|
|||
|
Бромкрезоловый зелёный |
жёлтый рН < 3,8 |
синий рН > 5,6 |
|
|
|
|||
|
Бромтимоловый |
жёлтый |
синий pH > 7,7 |
|
|
рН < 6 |
|
||
|
Тимоловый синий |
красный рН < 0,5 |
жёлтый 2,5 < pH < 7,9 |
синий pH > 7,9 |