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 ρ_р-р = 1,833 г/мл) нужно добавить к двум литрам раствора азотной кислоты (ω(HNO₃) = 0,333 % и ρ_р-р = 1,000 г/мл), чтобы изменить рН последнего на единицу. (Ответ: рН_{исходн.} = 1,3 ; 25,8 мл)

3 В 750 мл раствора гидроксида калия (ω(КОН) = 0,197 % и ρ_р-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 ρ_р-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 ρ_р-р = 1,000 г/мл). Какой объем уксусной эссенции (ω(СН₃СООН) = 80,0 % и ρ_р-р = 1,07 г/мл) нужно добавить к 500 мл столового уксуса, чтобы уменьшить значение рН смеси на 0,1.

(К_а (СН₃СООН)= 1,754∙10^–5) (Ответ: рН_{исходн.} = 2,29; 36,9 мл)

2 Степень диссоциации гидроксида аммония NH₄OH( К_b = 1,79∙10^–5) в растворе равна 1,5 %. Определите рН раствора и массовую долю и молярную концентрацию аммиака NH₃ в растворе (ρ_р-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 ( К_а = 6.61∙10^–4) и муравьиной НСООН ( К_а = 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. (К_b(NH₄OH) = 1,79∙10^–5) (Ответ: 25 мл при рН=10)

5 Значение рН раствора некоторой одноосновной кислоты НХ (ω(НХ) = 0,141 %, ρ_р-р = 1,000 г/мл) составляет 2,436. Определите формулу кислоты, если ее константа диссоциации К_а = 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 ρ_р-р = 1,019 г/мл) добавили 250 мл дистиллированной воды. Как изменились значение рН раствора и степень гидролиза соли. ( К_а2 (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. ( К_а3 (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. ( К_а2 (Н₂СО₃) = 4,69∙10^–11 и К_а2 (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 ρ_р-р = 1,00 г/мл) пошло 15,0 мл щелочи. Сравните рН начального и конечного растворов. Какой индикатор необходимо использовать для фиксации точки эквивалентности. (К_а (СН₃СООН)= 1,754∙10^–5)

(Ответ: рН_{исходн.}= 2,53 ; рН_{конечн.}= 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. ( К_b(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 (К_а2(Н₂SO₃) = 6,31∙10^–8).

(Ответ: с(Na⁺) = 0,04 моль/л; с(SО₃^2–) = 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 )