Обсуждение результатов и расчетная часть
1 Записать уравнения диссоциации и гидролиза растворенных веществ и на их основе обосновать полученные результаты. Для раствора NaНCO3 обосновать характер среды , сравнивая константы диссоциации и гидролиза гидрокарбонат –иона.
Тренировочные задачи
(решения задач приложить к отчету по работе)
I Диссоциация сильных электролитов
1 В бутыль вместимостью 10 л слили 2,5 л раствора серной кислоты с(Н2SO4) = 0,25 моль/л, 1,3 л раствора азотной кислоты с(HNO3) = 0,1 моль/л и 3,5 л раствора гидроксида натрия с(NaOH) = 0,3 моль/л, затем добавили воды доверху. Оцените рН смеси.
(Ответ: 1,48)
2 Какой объем раствора серной кислоты ( ω(H2SO4) = 94,72 % и ρр-р = 1,833 г/мл) нужно добавить к двум литрам раствора азотной кислоты (ω(HNO3) = 0,333 % и ρр-р = 1,000 г/мл), чтобы изменить рН последнего на единицу. (Ответ: рНисходн. = 1,3 ; 25,8 мл)
3 В 750 мл раствора гидроксида калия (ω(КОН) = 0,197 % и ρр-р = 1,000 г/мл) растворили 1,00 г гидроксида бария Ва(ОН)2. Оцените рН полученного раствора. (Ответ: 12,7)
4 Раствор серной кислоты массой 5,0 г и ω(H2SO4) = 98,0 % разбавили водой до 5,0 л. Определите рН разбавленного раствора. (Ответ: 1,7)
5 Смешали равные объемы растворов двух сильных кислот с рН1 =1 и рН2 = 2. Определите рН смеси. (Ответ: 1,26)
6 Какой объем раствора серной кислоты (ω(H2SO4) = 96,0 % и ρр-р = 1,84 г/мл) необходим для приготовления 10,0 л раствора с рН = 1. (Ответ: 27,74 мл)
7 Смешали равные объемы растворов двух щелочей с рН1 =11 и рН2 = 12. Определите рН смеси. (Ответ: 11,74)
8 Смешали равные объемы растворов сильной кислоты с рН1 =2 и щелочи с рН2 = 11. Определите рН смеси. (Ответ: 2,35)
9 Раствор гидроксида бария имеет рН = 12. Оцените молярную концентрацию Ва(ОН)2 в растворе. (Ответ: 0,005 моль/л)
10 Растворимость Sr(OH)2∙8H2O составляет 0,7 г на 100 г воды при 20 0С. Оцените рН насыщенного раствора этого вещества. (Ответ: 12,72)
II Диссоциация слабых электролитов
1 Оцените рН столового уксуса – раствора уксусной кислоты (ω(СН3СООН) = 9,0 % и ρр-р = 1,000 г/мл). Какой объем уксусной эссенции (ω(СН3СООН) = 80,0 % и ρр-р = 1,07 г/мл) нужно добавить к 500 мл столового уксуса, чтобы уменьшить значение рН смеси на 0,1.
(Ка (СН3СООН)= 1,754∙10–5) (Ответ: рНисходн. = 2,29; 36,9 мл)
2 Степень диссоциации гидроксида аммония NH4OH( Кb = 1,79∙10–5) в растворе равна 1,5 %. Определите рН раствора и массовую долю и молярную концентрацию аммиака NH3 в растворе (ρр-р = 1,000 г/мл). (Ответ: с(NH3) = 7,96·10–2 моль/л; рН=11,08; ω(NH3)= 1,35 %)
3 Растворы фтороводородной HF ( Ка = 6.61∙10–4) и муравьиной НСООН ( Ка = 1,77∙10–4) кислот имеют одинаковую молярную концентрацию. Как различаются степени диссоциации кислот и рН растворов.
(Ответ: α (НF) = 1,93 α(НСООН) ; рН(НСООН) – рН(НF) = 0,286)
4 К дистиллированной воде объемом 2,0 л добавили фенолфталеин. Какой минимальный объем аммиака (н.у.) должна поглотить вода, чтобы жидкость изменила окраску. (Кb(NH4OH) = 1,79∙10–5) (Ответ: 25 мл при рН=10)
5 Значение рН раствора некоторой одноосновной кислоты НХ (ω(НХ) = 0,141 %, ρр-р = 1,000 г/мл) составляет 2,436. Определите формулу кислоты, если ее константа диссоциации Ка = 5,1∙10–4. Для расчета использовать точную формулу.
( Ответ: рассчитать молярную массу кислоты – HNO2 )
III Гидролиз солей
1 К 100 мл раствора карбоната натрия (ω(Na2CO3) = 2,0 % и ρр-р = 1,019 г/мл) добавили 250 мл дистиллированной воды. Как изменились значение рН раствора и степень гидролиза соли. ( Ка2 (Н2СО3) = 4,69∙10–11) (Ответ: рН1= 11,81 , h1=3,33 % ; рН2= 11,53 , h1=6,23 %)
2 Сколько граммов фосфата натрия Na3PO4 нужно растворить в 750 мл воды, чтобы получить раствор с рН = 12. Для расчета использовать точную формулу. ( Ка3 (Н3РО4) = 1,26∙10–12) (Ответ: 2,78 г)
3 Как различаются степени гидролиза соли и рН в растворах карбоната (К2СО3) и сульфита (К2SО3) калия с одинаковой молярной концентрацией солей. ( Ка2 (Н2СО3) = 4,69∙10–11 и Ка2 (Н2SО3) = 6,31∙10–8)
(Ответ: h(К2СО3) = 36,68 h(К2SО3); рН(К2СО3) – рН(К2SО3) = 1,56)
4 На титрование аликвоты 10,0 мл раствора уксусной кислоты ( ω(СН3СООН) = 3,0 % и ρр-р = 1,00 г/мл) пошло 15,0 мл щелочи. Сравните рН начального и конечного растворов. Какой индикатор необходимо использовать для фиксации точки эквивалентности. (Ка (СН3СООН)= 1,754∙10–5)
(Ответ: рНисходн.= 2,53 ; рНконечн.= 9,03 – нужно использовать фенолфталеин)
5 Смешали 100 мл раствора хлорида аммония с(NH4Cl) = 0,01 моль/л и 500 мл раствора бромида аммония с(NH4Br) = 0,025 моль/л. Какую окраску будет иметь смесь при добавлении к ней метилоранжа. ( Кb(NH4OH) = 1,79∙10–5)
(Ответ: определить суммарную концентрацию иона NH4+ ; рН=5,56 – раствор желтый)
6 В 150 мл раствора сульфита натрия Na2SO3 содержится 138 мг ионов натрия. Определите молярные концентрации ионов и соли в растворе. Вычислите рН этого раствора (Ка2(Н2SO3) = 6,31∙10–8).
(Ответ: с(Na+) = 0,04 моль/л; с(SО32–) = с(Na2SO3) = 0,02 моль/л; pH= 9,75)
IV Равновесие осадок малорастворимого электролита – его насыщенный раствор
1 В 500 мл насыщенного раствора фосфата кальция Ca3(PO4)2 содержится 2,352∙10–4 г ионов кальция Са2+. Рассчитайте растворимость соли в моль/л и г/л, а так же ее ПР.
(Ответ: 3,92·10–6 моль/л ; 1,22·10–3 г/л ; ПР = 1·10–25)
2 Определите растворимость PbJ2 в моль/л и г/л (ПР = 1,1· 10–9) в воде и в 0,1М растворе КJ. Во сколько раз изменилась растворимость?
(Ответ: S= 6,5·10–4 модь/л; ρ = 0,3 г/л; S*= 1,1·10–7 моль/л; S / S* = 5909)
3 Осадок хромата серебра Ag2CrO4 массой 0,03 г промыли 50 мл дистиллированной воды. Определите максимально возможный процент потерь осадка вследствие растворимости соли. (ПР(Ag2CrO4) = 1,4∙10–12)
(Ответ: 3,9 % при образовании насыщенного раствора при промывании)
4 В каком минимальном объеме воды можно растворить 0,5 г сульфата бария BaSO4? (ПР(BaSO4) = 1,1∙10–10) (Ответ: 204,6 л при образовании насыщенного раствора)
5 При каком значении рН начинает образовываться осадок гидроксида хрома (III) Cr(OH)3 при подщелачивании раствора хлорида хрома (III) с с(CrCl3) = 0,001 моль/л (ПР(Cr(OH)3) = 6,7∙10–31) (Ответ: рН > 4,94)
6 Вычислите произведение растворимости гидроксида магния Mg(OH)2, если рН насыщенного раствора над его осадком равно 10,534. (Ответ : 2·10–11 )