Контрольные задачи к теме 5
1. К растворам гидроксида натрия, сульфита калия, нитрата серебра, сульфата натрия (к каждому в отдельности) прибавили соляную кислоту. В каких случаях произошли реакции? Напишите их в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
2. Составьте молекулярные уравнения реакций, которым соответствуют следующие сокращенные ионно-молекулярные уравнения:
а) NH4+ + OH ˉ = NH4OH; б) Mg2+ + CO32ˉ= MgCO3;
в) Cu2+ + H2S = CuS + 2H+
3. К растворам каждого из веществ: Zn(OH)2, H2S, HCl, CuCl2 прибавили избыток гидроксида натрия. Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения соответствующих реакций.
4. Составьте в молекулярной форме уравнения реакций, которые выражаются следующими сокращенными ионно-молекулярными уравнениями: а) NO2ˉ + H+= HNO2; б) Cu2+ + 2OHˉ= Cu(OH)2↓; в) Pb2+ + 2J ˉ = PbJ2↓
5. Напишите в ионно-молекулярной форме уравнения реакций нейтрализации: а) соляной кислоты и гидроксида бария;
б) плавиковой кислоты и гидроксида калия;
в) гидроксида железа (III) и азотной кислоты
6. Подберите по три молекулярных уравнения для реакций, которые выражаются следующими ионно-молекулярными уравнениями:
а) Н+ + ОНˉ = Н2О; б) Са2+ + СО32ˉ= СаСО3
7. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций, протекающих при смешивании растворов:
а) гидросульфата калия и гидроксида калия;
б) нитрата свинца (II) и гидроксида натрия
8. Подберите по два молекулярных уравнения для реакций, которые выражаются следующими ионно-молекулярными уравнениями:
а) Al3+ + 3OHˉ = Al(OH)3; б) Ba2+ + SO42ˉ= BaSO4
9. К растворам гидроксида аммония, сульфида калия, нитрата свинца (II), нитрата натрия (к каждому в отдельности) прибавили сероводородную кислоту. В каких случаях произошли реакции? Напишите их в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
10. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций, которым соответствуют следующие ионно-молекулярные уравнения:
а) SO32ˉ + 2H+ = SO2↑ + H2O; б) NH4+ + OHˉ = NH3↑+ H2O
в) CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2↑ + H2O
11. Какие из веществ: Pb(OH)2; Ca(OH)2; Al(OH)3; H2SO4 будут взаимодействовать с гидроксидом натрия? Напишите эти реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
12. Составьте молекулярные уравнения реакций, которым соответствуют следующие сокращенные ионно-молекулярные уравнения:
а) CH3COOH + OHˉ = CH3COOˉ + H2O
б) CrO42ˉ + Ba2+ = BaCrO4 в) CuOH+ + H+ = Cu2+ + H2O
13. Сливают растворы: а) хлорида бария и карбоната натрия; б) хлорида калия и гидроксида натрия; в) избыток гидроксида калия и нитрата свинца (II); г) гидрокарбоната натрия и гидроксида натрия. В каких случаях произойдут реакции? Составьте для них молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций.
14. Напишите молекулярные уравнения реакций, которым соответствуют следующие сокращенные ионно-молекулярные уравнения:
а) Ag+ + Clˉ = AgCl; б) HNO2 + OHˉ = NO2ˉ + H2O; в) Cr3++ 3OHˉ= Cr(OH)3
15. К растворам хлорида бария, нитрата калия, гидроксида натрия, ацетата аммония (к каждому в отдельности) прибавили серной кислоты. В каких случаях произошли реакции? Напишите их в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
16. Подберите по три молекулярных уравнения для реакций, которые выражаются следующими сокращенными ионно-молекулярными уравнениями: а) Al3+ + 3OHˉ = Al(OH)3; б) Mn2+ + S2ˉ = MnS↓
17. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) сульфидом кадмия и соляной кислотой; б) хлоридом железа (III) и гидроксидом аммония; в) гидроксидом калия и сероводородной кислотой; г) нитратом серебра и соляной кислотой.
18. Подберите молекулярные уравнения реакций, которым соответствуют следующие сокращенные ионно-молекулярные уравнения:
а) ClOˉ + H+ = HClO; б) SO32ˉ + H+ = HSO3ˉ; в) Fe3+ + 3OHˉ = Fe(OH)3
19. К растворам сульфата натрия, карбоната калия, нитрата натрия, ортофосфата калия (к каждому в отдельности) прибавили хлорид бария. В каких случаях произошли реакции? Напишите их в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
20. Напишите молекулярные уравнения реакций, которым соответствуют следующие ионно-молекулярные уравнения:а) 3Ca2+ + 2PO43ˉ = Ca3(PO4)2↓; б) HCO3ˉ + H+ = CO2↑ + H2O; в) Ba2+ + CO32ˉ = BaCO3↓
21. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) карбонатом бария и хлороводородной кислотой, б) сульфатом меди (II) и гидроксидом натрия, в) фторидом аммония и хлоридом кальция.
22. К растворам хлорида меди (II), хлорида железа (III), хлорида цинка и хлорида кальция (к каждому в отдельности) прибавили гидроксид калия. В каких случаях произошли реакции? Напишите их в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
23. Подберите по три молекулярных уравнения для реакций, которые выражаются следующими сокращенными ионно-молекулярными уравнениями: а) СН3СОО־ + Н+ = СН3СООН; б) Cr3+ + 3OH־= Cr(OH)3;
в) Н+ + ОН־ = Н2О.
24. Напишите в ионно-молекулярной форме уравнения реакций нейтрализации: а) взаимодействия серной кислоты и гидроксида натрия; б) взаимодействия азотистой кислоты и гидроксида калия; в) взаимодействия соляной кислоты и гидроксида цинка.
25. К растворам нитрата серебра (I), нитрата свинца (II), сульфата марганца (II), сульфата аммония (к каждому в отдельности) прибавили хлорид натрия. В каких случаях произошли реакции? Напишите их в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
Тема 6. Гидролиз солей
Гидролиз солей — процесс обменного взаимодействия ионов соли с водой, приводящий к образованию слабодиссоциирующих продуктов и сопровождающийся изменением рН среды. В результате гидролиза могут образовываться молекулы слабых кислот и оснований, анионы кислых солей или катионы основных солей. В большинстве случаев гидролиз является обратимым процессом. При повышении температуры и разбавлении гидролиз усиливается. Гидролизу подвергаются только те соли, в состав которых входят ионы слабой кислоты или слабого основания. В связи с этим соли сильных кислот и сильных оснований не гидролизуются, например NaCl, Na2SO4, KNO3 и т. п., в этих случаях реакция среды нейтральная (рН = 7).
Пример. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза солей: a)KNO2; б)Na2CO3; в)NH4Cl; г)ZnCl2; д) FeCl3+K2CO3.
Решение:
а) Рассмотрим гидролиз нитрита калия. При растворении в воде KNO2 диссоциирует на ионы К+ и NO2-. Соль образована слабой кислотой HNO2 и сильным основанием КОН. Следовательно, гидролиз идет по аниону слабой кислоты NO2-.
Ионы NO2- связывают ионы H+, образуя слабодиссоциирующие молекулы HNO2. Ионы калия не связывают гидроксидных ионов воды, так как КОН сильное основание:
KNO2 + Н2O « HNO2 + КОН
или в ионно-молекулярной форме:
NO2- + НOH « HNO2 + ОН-
Накопление ионов ОН- обусловливает щелочную реакцию среды, рН>7.
б) Соли, образованные многоосновной слабой кислотой и сильным основанием, также гидролизуются по аниону, но ступенчато, в основном по первой ступени с образованием кислой соли и основания. Так, Na2CO3 диссоциирует на ионы Na+ и СОз2-. Ионы СОз2- связываются с водородными ионами воды в ион НСО3-, а не в молекулы Н2СО3, так как ионы НСО3- диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Н2СОз:
Na2CO3 +H2O « NaHCO3 + NaOH,
СОз2- + H2O « НСО3- + OH- ; рН > 7.
в) NH4Cl – соль однокислотного слабого основания и сильной кислоты, следовательно, гидролиз идет по катиону:
NH4CI + H2O « NH4OH + HCI,
или в ионно-молекулярной форме:
NH4+ + H2O « NH4OH + Н+; рН<7.
г) Соль слабого основания многозарядного металла и сильной кислоты гидролизуется ступенчато, в основном по первой ступени с образованием основной соли и кислоты. Например,
ZnCl2 + H2O « Zn (ОН) Cl + HCl,
или в ионной форме:
Zn2+ + H2O « ZnOH+ + H+; pH<7.
Образование молекулы Zn(OH)2 не происходит, так как ионы ZnOH+ являются более слабым электролитом, чем молекулы Zn(OH)2.
д) Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой гидролизуются по катиону и аниону, их ионы одновременно связывают ион Н+ и OH-. Гидролиз идет глубоко. Реакция среды зависит от относительной силы образующей кислоты и основания и чаще всего близка к нейтральной. Следовательно, соль FeCl3 гидролизуется по катиону, а К2СОз - по аниону: Fe3+ + H2O « FeОН2+ + H+,
CO32- + H2O « HCO3- +OH-.
Если растворы солей находятся в одной емкости, то идет взаимное усиление гидролиза каждой из них, т.к. ионы Н+ и ОН- образуют молекулу слабого электролита Н2О. При этом гидролитическое равновесие смещается вправо, и гидролиз каждой из взятых солей идет до конца с образованием Fe(OH)3 и СО2 (Н2СО3). Ионно-молекулярное уравнение и молекулярное уравнение:
2Fe3+ + ЗCO32- + ЗНОН = 2Fe(ОН)3 + ЗСО2,
2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Fe (ОН)3¯ + ЗСО2 + 6NaCl.
Такие соли, как Fe2S3, AL2S3 Cr2S3, А12(СО3)3, Fe2(СО3)3, Cr2(СО3)3, в водных растворах не существуют - они полностью гидролизуются.