Жесткость воды. Перевод единиц
С.1
РАСЧЁТНАЯ РАБОТА №1
Задание 1(примеры выполнения задач)
Напишите уравнение реакции получения вещества С из исходных веществ А и В, расставьте коэффициенты. Составьте графические формулы веществ А, В и С, напишите к какому классу соединений они относятся. Рассчитайте массу вещества А и объем вещества В, необходимые для получения данного количества вещества С,таблица 1].
Таблица 1
Вари- ант | Вещество А | Вещество В | Вещество С | Кол-во С, моль |
NaOH | HCl (газ) | NaCl | 0,1 | |
CaO | HBr (газ) | CaBr2 | 0,2 | |
Al(OH)3 | HCl (газ) | AlOHCl2 | 0,3 | |
ZnO | HI (газ) | ZnI2 | 0,4 | |
CaCO3 | HBr (газ) | CaBr2 | 0,5 | |
Fe(OH)3 | HI (газ) | FeOHI | 0,6 | |
Na2S | H2S (газ) | NaHS | 0,7 | |
H3PO4 | NH3 (газ) | NH4H2PO4 | 0,8 | |
H3PO4 | NH3 (газ) | (NH4)2HPO4 | 0,9 | |
H3PO4 | NH3 (газ) | (NH4)3PO4 | 1,0 | |
CaO | CO2 (газ) | CaCO3 | 1,2 | |
H2O | SO3 (газ) | H2SO4 | 1,1 | |
HNO3 | NH3 (газ) | NH4NO3 | 0,65 | |
NaOH | CO2 (газ) | Na2CO3 | 1,3 | |
BaO | SO3 (газ) | BaSO4 | 1,4 | |
NaOH | CO2 (газ) | NaHCO3 | 1,5 | |
Ba(OH)2 | SO3 (газ) | Ba(HSO4)2 | 1,6 | |
NaOH | P2O5 (газ) | NaH2PO4 | 1,7 | |
KOH | P2O5 (газ) | K2HPO4 | 1,8 | |
Ca(OH)2 | P2O5 (газ) | Ca(H2PO4)2 | 1,9 | |
Ca(OH)2 | CO2 (газ) | Ca(HCO3)2 | 2,0 | |
Cr2O3 | HCl (газ) | CrCl3 | 0,25 | |
HCl | NH3 (газ) | NH4Cl | 0,35 | |
H2SO4 | NH3 (газ) | NH4HSO4 | 0,45 | |
H2SO4 | NH3 (газ) | (NH4)2SO4 | 0,55 |
Уравнение реакции: H2SO4 + 2 NH3 = (NH4)2SO4 – сульфат аммония
к-та вне классов средняя соль
Оптимальным является использование понятия моль:1 моль (NH4)2SO4 получается из 1 моля
H2SO4 и 2-х молей NH3 . Следовательно, 0,45 моль (NH4)2SO4 при 100%-ном выходе получается из
0,45 молей H2SO4 и 0,9 молей NH3 . Объём 0,9 молей NH3 = 22,4 л/моль х 0,9 моль = 20,16 л
![]() ![]() | В | С |
Масса H2SO4 = М г/м х n моль = 98 г/моль х 1 моль = 98 г
Графические формулы веществ
С.2
Масса вещества А:
Объем вещества В:
Задание 2
Напишите уравнения всех возможных реакций между веществами А, В, С и D. Укажите названия веществ (исходных и полученных) и классы, к которым они относятся, Таблица 2.
Вари- ант | Вещество А | Вещество В | Вещество С | Вещество D |
CaO | HCl | SO3 | H2O | |
H2SO4 | MgO | CO2 | NaOH | |
MgSO4 | BaCl2 | HCl | NaOH | |
SO2 | H2O | Na2O | HBr | |
FeCl2 | Na2CO3 | HCl | Ca(OH)2 | |
NaOH | Zn(OH)2 | H2SO4 | CaCO3 | |
CaCO3 | H2CO3 | Ca(OH)2 | Na2CO3 | |
Fe | HCl | CuSO4 | NH4OH | |
Al(OH)3 | H2SO4 | KOH | Na3PO4 | |
MgSO4 | KOH | BaCl2 | Na2SO4 | |
CO2 | NaOH | H2O | Na2CO3 | |
ZnO | NaOH | HCl | CuCl2 | |
NaCl | AgNO3 | Na2CO3 | CaF2 | |
Al2O3 | H2SO4 | NaOH | HNO3 | |
H2SO4 | CaSO4 | CaO | HNO3 | |
CaO | SO3 | CO2 | MgO | |
BaCl2 | Na2SO4 | AgNO3 | Na2CO3 | |
Zn(OH)2 | NaOH | NaHCO3 | CuCl2 | |
SO3 | H2O | NaOH | CaO | |
Mg | HBr | CuCl2 | NH3 | |
H2CO3 | Na2CO3 | NaOH | CaCl2 | |
HCl | MgSO4 | Na2CO3 | CaCl2 | |
CaSO4 | Ca(OH)2 | H2SO4 | NH3 | |
Zn | Fe | HCl | NaOH | |
Al(OH)3 | KOH | MgCl2 | H2SO4 |
Уравнения реакций: Al (OH)3 + KOH → KAlO2 + 2 H2O
гидроксид Al гидроксид К м-алюминат К
Al (OH)3 +3KOH → K3AlO3 + 3H2O; Al (OH)3 +3 H2SO4 → Al(HSO4)3 + 3H2O
орто-алюминат К гидросульфат A , кислая соль
2Al (OH)3 + 3 H2SO4 →Al2(SO4)3 + 6H2O; 2Al (OH)3 + H2SO4 → (Al(OH)2)2 SO4 + 2H2O
сульфат дигидроксо Al-основная соль
Al (OH)3 + H2SO4 → AlOHSO4 + 2H2O
сульфат гидроксо Al – основная соль
Задание 3 с.3
С каким из заданных веществ – H2O, HCl, H2SO4 , NaOH, KOH, SO3 , CO2 , CaO, Na2O будет реагировать вещество Х? Напишите уравнения всех реакций и названия полученных веществ, [таблица 3].
Таблица 3
Вариант | |||||
Вещество Х | Ca(OH)2 | HNO3 | MgO | P2O5 | Ba |
Вариант | |||||
Вещество Х | Zn(OH)2 | Mg(OH)2 | HBr | CaO | CO2 |
Вариант | |||||
Вещество Х | Ca | Al2O3 | KOH | H2CO3 | NH3 |
Вариант | |||||
Вещество Х | Zn | Na2CO3 | ZnO | Ba(OH)2 | H2S |
Вариант | |||||
Вещество Х | Fe | Sr(OH)2 | Al | SO2 | Al(OH)3 |
Уравнения реакций: (11) Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2↑; Ca + 2HCl → CaCl2 + H2↑;
Ca + H2SO4 (разб) → СaSO4 + H2↑; Ca +2 H2SO4 (конц) → СaSO4 + SO2 + 2H2O;
SO2 + 2KOH → K2SO3 + H2O; SO2 + 2NaOH → Na2 SO3 + H2O;
SO2 + CaO → CaSO3 ; SO2 + Na2O → Na2SO3 ; SO2 + H2O → H2SO3;
(25) Al(OH)3 + HNO3 = Al(OH)2NO3 + H2O; Al(OH)3 + 2HNO3 = AlOH(NO3)2 +2 H2O;
Al(OH)3 + 3 HNO3 = Al(NO3)3 + 3 H2O;
2 Al(OH)3+ P2O5 = 2Al(OH)2PO3 + H2O; Al(OH)3+ P2O5 = AlOH(PO3)2 + H2O;
2 Al(OH)3 + 3P2O5 = 2Al(PO3)3 + 3H2O; 6 Al(OH)3+ P2O5 = (Al(OH)2)3PO4 + 3H2O;
3 Al(OH)3+ P2O5 = (AlOH)3(PO4)2 + 3H2O; 2 Al(OH)3 + P2O5 = 2(Al(OH)2)3PO4 + 3H2O; 3Al(OH)3+ P2O5=( AlOH)3(PO4)2 + 3H2O; 2 Al(OH)3+ P2O5 = 2AlPO4 + 3H2O;
2 Al(OH)3 + 3 P2O5 + 3H2O = 2Al(H2PO4)3; 4 Al(OH)3 + 3P2O5 = 2Al2(HPO4)3 + 3H2O;
(Сомнения в отношении числа экв Н2О) М/3 М/4 М/6 М/2
Al(OH)3 + HBr = Al(OH)2Br + H2O; Al(OH)3 + 2НВr = AlOHBr2 + 2H2O; Al(OH)3+3HBr=AlBr3+3H2O;
;
Al(OH)3 + 3CO2 = AlOH CO3 + H2O; 2Al(OH)3+ CO2 = (Al(OH)2)2CO3+H2O; 2Al(OH)3 + 3CO2=Al2(CO3)3+ 3H2O; Al(OH)3 + 3CO2=Al(HCO3)3; Такие же р-ции с SO2
Al(OH)3 + KOH = KAlO2 + 2H2O; Al(OH)3+3KOH=K3AlO3 +3H2O;
Al(OH)3 + KOH= K[Al(OH)4]; Al(OH)3+3KOH=K3[Al(OH)6];
2Al(OH)3+ CaO= Ca(AlO2)2+ 2H2O; 2 Al(OH)3+CaO+H2O=Ca[Al(OH)4]2;
2Al(OH)3+ 3CaO +3H2O=Ca3[Al(OH)6]2;
2Al(OH)3 + Ba(OH)2=Ba(AlO2)2+ 4H2O; 2Al(OH)3+ Ba(OH)2=Ba[Al(OH)4]2;
2Al(OH)3+ 3Ba(OH)2=Ba3(AlO3)2+ 6H2O; 2Al(OH)3+3Ba(OH)2=Ba3[Al(OH)6]2
Al(OH)3 + 3H2S=Al(HS)3 + 3H2O; 2Al(OH)3+3H2S=Al2S3+ 6H2O;
Al(OH)3+H2S=AlOHS + 2H2O; 2Al(OH)3 +H2S=(Al(OH)2)2S + 2H2O;
Эти уравнения р-ций приведены условно, т.к. оба реагента очень слабые и плохорастворимые электролиты (аналогично с Н2СО3)
С.4
Задание 4 простого вещества?
На сгорание массы неизвестного элемента m (г) был израсходован объем V (л) кислорода, таблица 4? Рассчитайте эквивалент элемента и определите, какой элемент был взят в данной реакции [таблица 4].
Таблица 4
Вариант | m элемента, (г) | объем кислорода, V (л) |
12,4 | 6,72 | |
2,4 | 4,48 | |
8,0 | 2,24 | |
4,86 | 2,24 | |
14,0 | 11,2 | |
6,0 | 5,6 | |
6,4 | 4,48 | |
2,16 | 3,36 | |
39,539,48? | 16,8Se? корректир? | |
10,8 | 6,72 | |
18,0 | 22,4 | |
12,4 | 11,2 | |
2,8 | 15,68 | |
30,0 | 11,2 | |
12,8 | 8,92 | |
12,76 | 2,24 | |
9,0 | 11,2 | |
12,15 | 5,6 | |
8,64 | 13,44 | |
25,52 | 4,48 | |
16,0 | 4,48 | |
45,0 | 16,8 | |
7,0 | 5,6 | |
5,4 | 3,36 | |
16,0 | 4,48 |
Решение: основано на законе эквивалентов: массы (или объёмы для газов) реагирующих веществ относятся как их эквиваленты
или: количества моль-эквивалентов (эквивалентов) реагирующих и получающихся веществ одинаковы. ma /m b = Эа / Эb; ma / Эа , m b / Эb – число моль-экв "а" и "b",
отсюдаN м-экв a = N м-экв b. Эквивалент кислорода = А "О"/ валентность = 16/2=8,
а объём 1 м-экв О2 = 22,4 / 4 = 5,6 л/м-экв
m Эл x + Vл O2 → (Эл)аОв – оксид Эл (Х)
8,64 гЭл(Х)/ Эх = 13,44 л О2/ 5,6 л/м-экв,откуда Эх = (8,64 х 5,6): 13,44= 3,6 г/м-экв
Из зависимости Э = А.масса / Валентность методом подбора находим:
А масса Элемента (Х) = 3,6 х (1; 2; 3: 4; 5; 6; 7); 3,6 х (1; 2; 4; 5; 6; 7;) не соответствует ни одному элементу Периодической Системы Только 3,6 х 3 = 10,8 г/моль-атом отвечает
элементу В (бору) и по массе, и по валентности (3)..
Задание 5 с.5-6
В-ант | Задание |
На растворение 9,94 г неизвестного металла было израсходовано 8 г гидроксида натрия. Рассчитайте эквивалент металла и определите, какой металл был взят для данной реакции. | |
Одноосновная кислота содержит 1,18% водорода, 42% хлора и 56,82% кислорода. Определите валентность хлора в этой кислоте. | |
При взаимодействии 8 г неизвестного металла с кислородом образовалось 11,2 г оксида. Рассчитайте эквивалент металла и определите, какой металл участвовал в реакции. | |
На нейтрализацию 7,3 г соляной кислоты требуется 7,4 г основания. Определите эквивалент основания в данной реакции. | |
На каталитическое окисление 5 л азота было затрачено 10 л кислорода. Определите валентность азота в полученном оксиде и формулу оксида. | |
Трехвалентный металл образует оксид, в котором массовая доля металла составляет 52,94%. Определите эквивалент металла и порядковый номер этого металла в периодической таблице элементов Д.И.Менделеева. | |
При растворении 4,05 г неизвестного металла было израсходовано 16,425 г хлороводородной кислоты. Рассчитайте эквивалент металла и определите, какой металл участвовал в реакции. | |
На восстановление 8 г оксида металла было израсходовано 3,36 л оксида углерода(II). Определите эквивалент оксида металла и металл, входящий в оксид. | |
Для восстановления 16 г оксида серы требуется 3,6 г углерода. Определите валентность серы в оксиде и формулу оксида, при условии, что в реакции образуется углекислый газ. | |
Гидрид двухвалентного металла содержит 95,24% металла и 4,76% водорода. Определите металл и напишите формулу гидрида. | |
Оксид серы содержит 50% серы. Определите эквивалент и валентность серы в данном соединении. | |
При взаимодействии кремния с 6,72 л водорода образовалось 3,36 л силана. Определите эквивалент кремния и его валентность. | |
На восстановление 16 г оксида железа потребовалось 5,4 г алюминия. Определите валентность железа в оксиде и формулу оксида. | |
На хлорирование 6,2 г фосфора израсходовали 6,72 л хлора. Определите эквивалент фосфора в данной реакции и его валентность в полученном соединении. Напишите формулу полученного хлорида. | |
На нейтрализацию раствора, содержащего 8,1 г бескислородной кислоты, израсходовали 4 г раствора гидроксида натрия. Определите эквивалент кислоты и ее формулу. | |
В реакции горения 5,6 г элемента было израсходовано 4,48 л кислорода. Определите эквивалент элемента и его порядковый номер в периодической таблице элементов Д.И.Менделеева. | |
При растворении 29,5 г неизвестного металла было израсходовано 18,25 г соляной кислоты. Рассчитайте эквивалент металла и определите, какой металл участвовал в реакции. | |
В реакции 12,4 г неметалла с кислородом было получено 28,4 г оксида. Рассчитайте эквивалент неметалла и определите, какой неметалл был взят для данной реакции. | |
При растворении 13,14 г неизвестного металла было израсходовано 10,95 г хлороводородной кислоты. Рассчитайте эквивалент металла и определите, какой металл участвовал в реакции. | |
При взаимодействии серы с 6,72 л кислорода образовалось 4,48 л оксида. Определите валентность серы в полученном оксиде. | |
При взаимодействии 54 г неизвестного металла с раствором щелочи образовалось 67,2 л водорода. Рассчитайте эквивалент металла и определите, какой металл был взят для данной реакции. | |
На восстановление 7,95 г оксида металла было затрачено 2,24 л водорода. Рассчитайте эквивалент металла и определите, какой металл был взят для данной реакции. | |
При взаимодействии 4,86 г металла с соляной кислотой образуется 4,48 л водорода. Рассчитайте эквивалент металла и определите металл. | |
При растворении 11,16 г неизвестного металла было израсходовано 14,6 г хлороводородной кислоты. Рассчитайте эквивалент металла и определите, какой металл участвовал в реакции. | |
На сгорание 5,6 л метана требуется 11,2 л кислорода. Определите валентность углерода в метане и эквивалентный объем метана в данной реакции. |
При взаимодействии 54 г неизвестного металла с раствором щелочи образовалось 67,2 л водорода. Рассчитайте эквивалент металла и определите, какой металл был взят для данной реакции.
Решение: Металл, реагирующий со щелочами, является амфотерным.
Условное уравнение Ме (х) + КОН + Н2О→ КМе(х)Оа + а Н2 ↑
Закон эквивалентов: m Ме(х)/ЭМе(х) = а(литров Н2)/ V м-экв Н2 (литров/м-экв)
V м-экв Н2 = объёму 1 г Н2 при норм. усл. = 11,2 л/м-экв Н2 .Отсюдачисло м-экв Н2 равно 67,2л : 11,2л/м-экв= 6 м-экв.Значит,54 г неизвестного металла соответствуют 6 м-экв.Отсюда 54г : 6 м-экв = 9 г/м-экв - соответствует эквиваленту неизвестного металла. Ат. масса Ме(х) =Э Ме(х) х валентность = 9г/м-экв х 3 = 27г/м-экв, это-Al
Одноосновная кислота содержит 1,18% водорода, 42% хлора и 56,82% кислорода. Определите валентность хлора в этой кислоте. |
1-й вариант:
Найдем соотношение числа атомов Н : Cl : Oв молекуле, которое сохраняется в любом количестве данного вещества (в 100 г одноосновной к-ты, по условию задачи). Для этого разделим %-е содержание каждого элемента на атомные массы (1; 35,5; 16)
HxClуOс; х : у : с =%(H)/A(H) : %(Cl)/A(Cl) : %O/A(O) = 1,18/1 : 42/35,5 : 56,82/16 =
=1,18:1,183:3,55.В молекуле не может содержаться дробное число атомов.Поэтому, разделив на наименьший знаменатель этого соотношения (1,183 ат. Н) получим6
х : у : с = 1 : 1 : 3(в молекуле к-ты на один атом Н приходится 1 атом Cl и 3 атома О.
Формула кислотыНСlO3
HClO3 – хлорноватая кислота, М =84,5, Ст. ок. Cl→ 0 = 1 + X + (-2) x 3; X = +5 или
суммарные валентности элементов, связанных с кислородом равны сумме валентностей всех атомов кислорода в молекуле, |В(Н) + В(Cl)| = 3 x |В(О)| = 2 x 3=1+В(Сl) = 6
В(Cl) = 5.
2-ой вариантсвязанс применением з-на эквивалентов. Ээлемента = Аэл / вал-стьэл-та.В молекуле кислородсодержащих веществ в результате наибольшей элетроотрицательности кислорода все атомы других элементов связаны в соответствии с проявляемой валентностью с атомами О. Вывод: число эквивалентов кислорода в молекуле соединения равно сумме числа эквивалентов всех остальных элементов(справедливо для любого количества вещества). Nэкв (О) = 56,82/ 8=7,102; Nэкв (Н)в 100вес.ч.(100%) = 1,18 /1.
Nэкв (Cl) = 42/(35,5 :вал.Cl);.Сумма Nэкв(Н) + Nэкв (Cl) = Nэкв (О);
1,18 + 42/(35,5 :вал.Cl) = 7,102; 1,18 + 1,183 хвал.Cl = 7,102; 1,183 вал.Cl=7,102 - 1,18;
1,183вал.Cl = 5,919,вал.Cl = 5,919:1,183 = 5(в 1атоме Cl 5экв.); 1(э Н)+ 5(э Cl) = 6(э О)
На каталитическое окисление 5 л азота было затрачено 10 л кислорода. Определите валентность азота в полученном оксиде и формулу оксида.
X/2N2 +Y/2O2 = NxOy m(N2)/Э(N2) = m(O2)/Э(O2)или для газов
Y (N2)/YЭ(N2) = Y (O2)/Y Э(O2); YЭ(N2) = Y(N2) / Y(O2)/(Y x Э(O2))= 5 : (10/5,6)= 2,8л
22,4л - 28 г Э(N) моль-экв =(2,8л/м-экв х 28 г) : 22,4 л = 3,5 г/м-экв
2,8 л - Э(N) моль-экв Э = А (N) /Валентн. Валентн. = А(N) / (N)= 14/3,5= 4
2 вариант: 10л О2 – 5,0л N2 Vм-эквN2 =5/10 x 5,6 = 2,8л/м-экв, далее см.выше
5,6л O2 – Vм-эквN2
При растворении 4,05 г неизвестного металла было израсходовано 16,425 г хлороводородной кислоты. Рассчитайте эквивалент металла и определите, какой металл участвовал в реакции. |
ЭHCl=36,5 16,425г HCl - 4,05г Ме ЭМе = 4,05/16,425 х 36,5 = 9 г/м-экв Ме, АМе = Э х В = 27 (Al)
36,5г HCl - Э Ме
Задание 6 с.7-8
В объеме воды V(H2O) растворили массу вещества m. Плотность полученного раствора ρ. а) найдите массовую долю вещества в растворе, молярную и нормальную концентрации, титр полученного раствора;
б) Какие объемы полученного раствора и воды нужно взять, чтобы приготовить объем V1 (в мл) раствора данного вещества с концентрацией См1?
в) Какой объем раствора вещества Х с концентрацией Сн необходим для нейтрализации раствора полученного в пункте б? [Таблица 5].
Таблица 5
Вариант | Задание |
а) V(H2O) = 600 мл, вещество – LiOH, m(LiOH) = 60 г, ρ = 1,1 г/мл ; б) V1 = 300 мл, См1 = 0,25М в) вещество Х – HСl, Сн(HСl) = 0,4н. | |
а) V(H2O) = 200 мл, вещество – LiOH, m(LiOH) = 30 г, ρ = 1,132 г/мл ; б) V1 = 80 мл, См1 = 0,5М в) вещество Х – H3PO4, Сн(H3PO4) = 0,4н. | |
а) V(H2O) = 100 мл, вещество – H3PO4, m(H3PO4) = 19,6 г, ρ = 1,09 г/мл ; б) V1 = 300 мл, См1 = 0,5М в) вещество Х – KOH, Сн(KOH) = 1н. | |
а) V(H2O) = 100 мл, вещество – HNO3, m(HNO3) = 63 г, ρ = 1,235 г/мл ; б) V1 = 150 мл, См1 = 0,8М в) вещество Х – Sr(OH)2, Сн(Sr(OH)2) = 0,6н. | |
а) V(H2O) = 400 мл, вещество – NaOH, m(NaOH) = 50 г, ρ = 1,122 г/мл ; б) V1 = 250 мл, См1 = 0,4М в) вещество Х – HNO3, Сн(HNO3) = 0,2н. | |
а) V(H2O) = 150 мл, вещество – HNO3, m(HNO3) = 50,4 г, ρ = 1,148 г/мл ; б) V1 = 200 мл, См1 = 0,1М в) вещество Х – Ba(OH)2, Сн(Ba(OH)2) = 0,15н. | |
а) V(H2O) = 400 мл, вещество – H2SO4 , m(H2SO4) = 49г, ρ = 1,067 г/мл ; б) V1 = 200 мл, См1 = 0,2М в) вещество Х – NaOH, Сн(NaOH) = 0,15н. | |
а) V(H2O) = 200 мл, вещество – KOH, m(KOH) = 14 г, ρ = 1,055 г/мл ; б) V1 = 150 мл, См1 = 0,15М в) вещество Х – H2SO4, Сн(H2SO4) = 0,3н. | |
а) V(H2O) = 250 мл, вещество – HСl, m(HСl) = 36,5 г, ρ = 1,065 г/мл ; б) V1 = 300 мл, См1 = 1М в) вещество Х – Ba(OH)2, Сн(Ba(OH)2) = 0,5н. | |
а) V(H2O) = 500 мл, вещество – HСl, m(HСl) = 7,3 г, ρ = 1,063 г/мл ; б) V1 = 100 мл, См1 = 0,1М в) вещество Х – NaOH, Сн(NaOH) = 0,2н. | |
а) V(H2O) = 500 мл, вещество – H3PO4, m(H3PO4) = 98 г, ρ = 1,091 г/мл ; б) V1 = 250 мл, См1 = 0,4М в) вещество Х – КOH, Сн(КOH) = 1,5н. | |
а) V(H2O) = 500 мл, вещество – H2SO4, m(H2SO4) = 68,6 г, ρ = 1,08 г/мл ; б) V1 = 200 мл, См1 = 0,8М в) вещество Х – NH3, Сн(NH3) = 0,6н. | |
а) V(H2O) = 300 мл, вещество – HСlO4, m(HСlO4) = 76,38 г, ρ = 1,13 г/мл ; б) V1 = 100 мл, См1 = 0,4М в) вещество Х – NH3, Сн(NH3) = 0,8н. | |
а) V(H2O) = 300 мл, вещество – HCl, m(HCl) = 73 г, ρ = 1,095 г/мл ; б) V1 = 120 мл, См1 = 0,5М в) вещество Х – NH3, Сн(NH3) = 0,4н. | |
а) V(H2O) = 150 мл, вещество – NaOH, m(NaOH) = 20 г, ρ = 1,13 г/мл ; б) V1 = 80 мл, См1 = 0,3М в) вещество Х – H2S, Сн(H2S) = 0,45н. | |
а) V(H2O) = 450 мл, вещество – Ba(OH)2, m(Ba(OH)2) = 85,5 г, ρ = 1,145 г/мл ; б) V1 = 200 мл, См1 = 0,1М в) вещество Х – H2SO4, Сн(H2SO4) = 0,15н. | |
а) V(H2O) = 200 мл, вещество – KOH, m(KOH) = 28 г, ρ = 1,11 г/мл ; б) V1 = 120 мл, См1 = 0,5М в) вещество Х – HСl, Сн(HСl) = 0,75н. | |
а) V(H2O) = 500 мл, вещество – NH3, m(NH3) = 51 г, ρ = 0,961 г/мл ; б) V1 = 120 мл, См1 = 0,25М в) вещество Х – H3PO4, Сн(H3PO4) = 0,3н. | |
а) V(H2O) = 700 мл, вещество – NH3, m(NH3) = 68 г, ρ = 0,962 г/мл ; б) V1 = 240 мл, См1 = 0,7М в) вещество Х – H2SO4, Сн(H2SO4) = 0,75н. | |
а) V(H2O) = 100 мл, вещество – KOH, m(KOH) = 14 г, ρ = 1,11 г/мл ; б) V1 = 80 мл, См1 = 0,4М в) вещество Х – HNO3, Сн(HNO3) = 0,25н. | |
а) V(H2O) = 600 мл, вещество – Ba(OH)2, m(Ba(OH)2) = 171 г, ρ = 1,28 г/мл ; б) V1 = 100 мл, См1 = 1М в) вещество Х – HNO3, Сн(HNO3) = 1,5н. | |
а) V(H2O) = 200 мл, вещество – NaOH, m(NaOH) = 60 г, ρ = 1,254 г/мл ; б) V1 = 50 мл, См1 = 0,2М в) вещество Х – H2SO4, Сн(H2SO4) = 0,1н. | |
а) V(H2O) = 100 мл, вещество – H2SO4, m(H2SO4) = 49 г, ρ = 1,242 г/мл ; б) V1 = 200 мл, См1 = 0,3М в) вещество Х – KOH, Сн(KOH) = 0,45н. | |
а) V(H2O) = 200 мл, вещество – HClO4, m(HClO4) = 50,25 г, ρ = 1,13 г/мл ; б) V1 = 150 мл, См1 = 0,25М в) вещество Х – NaOH, Сн(NaOH) = 0,3н. | |
а) V(H2O) = 350 мл, вещество – H3PO4, m(H3PO4) = 49 г, ρ = 1,065 г/мл ; б) V1 = 100 мл, См1 = 0,2М в) вещество Х – Ba(OH)2, Сн(Ba(OH)2) = 0,3н. |
а) массовая доля вещества в растворе: М доля = М в-ва /(М Н2О + М в-ва)=
49 : (350 + 49)=0,122807=12,2807%
молярная концентрация вещества: См = N м/л = 49/98 : (399/1,065)х 1000=
0,5 х 1000 :374,648=500/374,648=1,3346М
молярная концентрация эквивалента (нормальность): Сн = См х Nкат х qкат =
Сн = 1,3346 х 2 = 2,67н титр раствора: Т = m (г) : Vр-ра = (С м х М) /Vр-ра= 49 : 374,648=0,13079г/мл
б) С (М1) х V1= C(M2) х V2; 0,2M х 100мл =1,3346М х V2;
V2=C(M1) x V1: C(M2) = 20 :1,3346= 14,98мл
в) Сн Ва(ОН)2 х VBa(OH)2 = Cн к-ты х V к-ты – закон эквивалентов
VBa(OH)2= (Сн к-ты х V к-ты ): Сн Ва(ОН)2 =2,67 х 14,98 : 0,3н= 133,32
РАСЧЁТНАЯ РАБОТА №2 (уплотнил)
Задание 7Определите временную, постоянную и общую жесткость природной воды, в 1 м3 которой содержится данная масса следующих солей, [таблица 6]
Таблица 6
Вариант | Задание |
100 г MgSO4, 150 г MgCl2, 150 г NaNO3 | |
200 г Ca(HCO3)2, 100 г NaHCO3, 200 г K2CO3 | |
100 г Mg(HCO3)2, 100 г Ca(HCO3)2, 100 г FeSO4 | |
150 г CaCl2, 200 г Ca(NO3)2, 300 г K2SO4 | |
400 г Fe(HCO3)2, 100 г NaHCO3, 200 г KHCO3 | |
250 г Mg(HCO3)2, 300 г FeCl2, 400 г NaNO3 | |
300 г Mg(HCO3)2, 100 г CaCl2, 200 г FeSO4 | |
300 г MgCl2, 200 г Na2SO4, 100 г NaNO3 | |
200 г Fe(HCO3)2, 100 г FeSO4, 200 г Na2SO4 | |
200 г Ca(HCO3)2, 50 г FeSO4, 150 г MgCl2 | |
400 г CaCl2, 200 г NaCl, 150 г KNO3 | |
100 г Mg(HCO3)2, 150 г Ca(HCO3)2, 50 г Fe(HCO3)2 | |
100 г Ca(HCO3)2, 200 г MgCl2, 150 г NaCl | |
100 г Ca(HCO3)2, 300 г Mg(HCO3)2, 200 г Na2SO4 | |
200 г CaCl2, 300 г MgCl2, 200 г NaCl | |
300 г Mg(HCO3)2, 200 г CaCl2, 100 г KCl | |
300 г Ca(HCO3)2, 300 г Fe(HCO3)2, 400 г NaNO3 | |
200 г CaCl2, 400 г FeCl2, 150 г NH4Cl | |
100 г Mg(HCO3)2, 200 г Fe(HCO3)2, 150 г CaCl2 | |
250 г Ca(HCO3)2, 400 г FeCl2, 300 г KCl | |
250 г Mg(HCO3)2, 100 г Fe(HCO3)2, 400 г KNO3 | |
100 г MgCl2, 250 г FeSO4, 200 г Na2SO4 | |
100 г CaCl2, 100 г MgSO4, 100 г Fe(NO3)2 | |
200 г Ca(HCO3)2, 50 г Fe(HCO3)2, 150 г MgSO4 | |
250 г Mg(HCO3)2, 100 г KHCO3, 300 г Na2CO3 |
250 г Ca(HCO3)2, 400 г FeCl2, 300 г KCl |
Временная жесткость:
Примечание: Жесткость воды – явления, обусловленные присутствием в воде катионов Са2+,Mg2+ и d –элементов - "катионов жесткости"(металлов, в атомах которых застраивается d – подуровень: электронная конфигурация которых ns2 (n -1) d1-10 (мыло не образует пену, выпадают хлопья нерастворимых соединений "катионов жесткости" с анионами высших жирных кислот, образуются накипи на внутренних поверхностях теплообменников, угнетаются биологические процессы в растениях и животных при использовании воды с высокой жесткостью, усиливаются коррозионные процессы и т.д.). Единицами измерению жесткости в РФ является миллиграмм –экв "катионов жесткости" / л воды (мм - экв / л) –количество мг " катионов жесткости", численно равное значению эквивалента Мет+. (Из ГОСТ,а)
Жесткость воды является одним из основных показателей, характеризующим применение воды в различных отраслях.
Жесткостью воды называется совокупность свойств, обусловленных содержанием в ней щелочноземельных элементов, преимущественно ионов кальция и магния.
В зависимости от рН и щелочности воды жесткость выше 10 °Ж может вызывать образование шлаков в распределительной системе водоснабжения и накипи при нагревании. Вода жесткостью менее 5 °Ж может оказывать коррозионное воздействие на водопроводные трубы. Жесткость воды может влиять и на применяемость для потребления человеком с точки зрения ее вкусовых свойств.
2.1 Жесткостью воды называется совокупность свойств, обусловленных концентрацией в ней щелочноземельных элементов, преимущественно ионов кальция (Са2+) и магния (Mg2+).
2.2 Жесткость воды выражается в градусах жесткости (°Ж).
Градус жесткости соответствует концентрации щелочноземельного элемента, численно равной 1/2 его моля, выраженной в мг/дм3 (г/м3).
2.3 Жесткость воды Ж, °Ж, при раздельном количественном определении ионов щелочноземельных элементов вычисляют по формуле
Ж = Σ(Сi/Ciэ), (1)
где Сi - концентрация щелочноземельного элемента в пробе воды, мг/дм3 (г/м3);
Ciэ - концентрация щелочноземельного элемента, численно равная 1/2 его моля, выраженная в мг/дм3 (г/м3).
3 Соотношения национальных единиц жесткости воды, принятых в других странах, приведены в таблице А.1 приложения А.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
Соотношения национальных единиц жесткости воды, принятых в других странах
Таблица А.1
Страна | Обозначение единицы жесткости воды | Россия | Германия | Великобритания | Франция | США |
Россия | °Ж | 2,80 | 3,51 | 5,00 | 50,04 | |
Германия | °DH | 0,357 | 1,25 | 1,78 | 17,84 | |
Великобритания | °Clark | 0,285 | 0,80 | 1,43 | 14,3 | |
Франция | °F | 0,20 | 0,56 | 0,70 | ||
США | ppm | 0,02 | 0,056 | 0,070 | 0,10 | |
Примечание °Ж = 20,04 мг Са2+ или 12,15 Mg2+ в 1 дм3 воды; °DH = 10 мг СаО в 1 дм3 воды; °F = 10 мг СаСО3 в 1 дм3 воды; ррm = 1 мг СаСО3 в 1 дм3 воды; °Clark = 10 мг СаСО3 в 0,7 дм3 воды. |
Задание 8
Напишите уравнения диссоциации двух данных веществ. Рассчитайте рН водных растворов обоих веществ с указанной концентрацией (константы диссоциации слабых электролитов приведены в приложении), [таблица 7].
Таблица 7
Вариант | Задание |
Вещества: NaOH и N2H5OH, Cм = 0,0055 M | |
Вещества: HClO4 и HClO, Cм = 0,055 M | |
Вещества: H2S и KOH, Cм = 0,005 M | |
Вещества: HNO3 и NH4OH, Cм = 0,05 M | |
Вещества: CH3COOH и HCl, Cм = 0,0045 M | |
Вещества: KOH и NH4OH, Cм = 0,004 M | |
Вещества: HNO3 и HNO2, Cм = 0,04 M | |
Вещества: CH3COOH и NaOH, Cм = 0,0035 M | |
Вещества: HClO4 и NH4OH, Cм = 0,035 M | |
Вещества: KOH и N2H5OH, Cм = 0,35 M | |
Вещества: H2SO4 и HF, Cм = 0,0025 M | |
Вещества: H2S и NaOH, Cм = 0,1 M | |
Вещества: HCl и NH4OH, Cм = 0,01 M | |
Вещества: HCN и KOH, Cм = 0,001 M | |
Вещества: HNO3 и NH4OH, Cм = 0,2 M | |
Вещества: HNO2 и LiOH, Cм = 0,2 M | |
Вещества: HClO4 и N2H5OH, Cм = 0,002 M | |
Вещества: H2CO3 и Ba(OH)2, Cм = 0,3 M | |
Вещества: HMnO4 и N2H5OH, Cм = 0,03 M | |
Вещества: H2CO3 и NaOH, Cм = 0,003 M | |
Вещества: HClO3 и NH4OH, Cм = 0,15 M | |
Вещества: H3PO4 и KOH, Cм = 0,015 M | |
Вещества: HCl и N2H5OH, Cм = 0,0015 M | |
Вещества: HCOOH и HCl, Cм = 0,25 M | |
Вещества: NaOH и NH4OH, Cм = 0,025 M |
Уравнение диссоциации:
Вещества: HClO4 и N2H5OH, Cм = 0,002 M |
HClO4 хлорная кислота,– перхлораты, сильная рКа = -lg Ка = -8, т.е сильнее HCl, рКа=-7
Расчет рН:
HClO4 → Н+ + ClO41- - практически диссоциирует нацело, [H+] = [HClO4] = 0,002 ,
рН = -lg [H+] = -lg 2 x 10-3= 3 – 0,3 = +2,7
гидразингидрат или гидроксид гидразиния (+1)
N2H5OH ↔ N2H5 (р)1+ + OH(р)1- или N2H4 + H2O ↔ N2H51+ + OH1-; [N2H51+] = [OH1-];
Задание 10
Раза.
Задание 10, 11
Для данной химической реакции напишите кинетическое уравнение и определите теоретический порядок реакции. Рассчитайте, как изменится скорость реакции при указанных изменениях условий протекания реакции. Пояснения: З.Д.М. (только для гомог. р-ций). W= K x[A] ax[B] b; З-н Вант-Гоффа (эмпирический для средних температур)Wt 2 = Wt1 x γ( t 2 – t 1) / 10, где γ – температурный коэф. скорости р-ции.
Вар. 6
S(тв) + 2Cl2(г) → SCl4(г)
Порядок р-ции равен сумме степеней при концентрациях в кинетическом уравнении W = K.р-ции x [Cl2] 2 =2 следовательно, порядок приведенной в условии задачи равен 2.
Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если:
а) уменьшить давление в 3 раза; б) понизить температуру на 60˚С (γ = 2)
а) W = K.р-ции x [Cl2] 2; Для краткости записи заменим [Cl2] на а,тогдаW = K.р-ции x а 2; при уменьшении давления (Р)в 3 раза концентрация [Cl2] = а уменьшится в 3 раза, а/3. Тогда
W = K.р-ции x (а/3) 2 = (K.р-ции x а2) / 9 ; Вывод: скорость р-ции 2-го порядка при уменьшении давления, а значит, и концентрации газообразных компонентов реакции, уменьшится в 32 = 9 раз.
б) Из з-на Вант-Гоффа Wt 2 = Wt1 x γ( t 2 – t 1) / 10 или Wt 2 = Wt1 x γ∆t / 10 , где γ – температурный коэф. скорости р-ции = 2, ∆Т- разность температур. Получаем Wt 2 = Wt1 x γ- ∆t / 10 = Wt1 x 2- -60/ 10 =Wt1 /26= Wt1 /64
скорость реакции уменьшится в 64 раза.
Задание 11 Вар. 9
Для обратимой реакции 2H2S(г) + SО2(г) ↔ 3S(тв) + 2H2О(г) + Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если:а) увеличить давление; б) увеличить t0C; в) уменьшить концентрацию [H2О.] Рассчитайте константу равновесия данной реакции, если начальная концентрация H2S равна 5моль/л, начальная концентрация SО2 рав |