Примеры решения типовых задач

Задача 1. Чему равна молярная концентрация частиц в растворе, содержащим 0,11 г CaCl2 в 200 мл раствора?

Решение.

CaCl2 D Ca+2 + 2 Cl-

молярная концентрация CaCl2

CМ = примеры решения типовых задач - student2.ru = примеры решения типовых задач - student2.ru = 5×10-3 моль/л,

так как CaCl2 – соль (сильный электролит), а концентрация раствора мала, примем a = 1 (100 %).

Тогда

[CaCl2]расп. на ионы = [CaCl2]общей = 5×10-3 моль/л;

[CaCl2]недис. = 0 моль/л.

Из уравнения электролитической диссоциации следует, что

[Ca+2] = [CaCl2]расп. на ионы = 5×10-3 моль/л;

[C1-] = 2[CaCl2]расп. на ионы =2×5×10-3 = 10-2 моль/л.

Ответ. В растворе присутствуют ионы Ca+2 и C1-, молекулы CaCl2 – отсутствуют. [Ca+2] =5×10-3, [C1-] =10-2 моль/л.

Задача 2. Определить концентрации [Н+], [CН3СОО-] и [CН3СООН] в 0,1 M растворе CН3СООН, если a =1,34 %.

Решение. CН3СООН D Н+ + CН3СОО-]. Ионы CН3СОО- и Н+ образуются из молекул CН3СООН, участвующих в электролитической диссоциации. Из уравнения следует, что

[CН3СОО-] = [Н+]= [CН3СООН]расп. на ионы .

По определению a = Срасп. на ионы / Cобщее кол-во, следова­тель­но,

[CН3СОО-] расп. на ионы = [CН3СООН]общ.× a = 0,1× примеры решения типовых задач - student2.ru = 1,34 × 10-3 моль/л, отсюда [Н+]= [CН3СОО-] = 1,34× 10-3 моль/л.

Не распалось на ионы

[CН3СООН] = [CН3СООН]общ. - [CН3СОО-] расп. на ионы = С - aС = С (1-a) = 0,1(1-0,00134) = 0,099866 моль/л.

Ответ. [CН3СООН]недис. = 0,099866 моль/л;

+]= [CН3СОО-] = 1,34× 10-3 моль/л.

Задача 3. Определить [Н+] и рН 1 10-2 M растворе азотистой кислоты. Kдис. примеры решения типовых задач - student2.ru = 5,1×10-4.

Решение.

HNO2 D H+ + NO-2

[H+] = [HNO2]расп. неполн. = aС (см. задачу 2).

По закону разведения Оствальда . Kдис. = СM. a2, откуда

a = примеры решения типовых задач - student2.ru = примеры решения типовых задач - student2.ru = 2,3×10-1.

[H+] = aСобщ. = 2,3×10-1×10-2 =2,3×10-3 моль/л;

рН = -lg [H+] = -2,3×10-3 = 2,64.

Ответ.[H+] =2,3×10-3 моль/л; pH = 2,64.

Задача 4. Чему равны [ОH-], [H+] и рН в 0,2 %-ном растворе NaOH? Плотность раствора равна 1 г/см3.

Решение.

1.Определим СM раствора NaOH.

Примем Vр-ра = 1л = 1000 см3,

mр-ра = V р-ра × r р-ра = 1000 × 1 = 1000 г,

mNaOH = mр-ра примеры решения типовых задач - student2.ru = 1000 примеры решения типовых задач - student2.ru = 2 г,

СM = примеры решения типовых задач - student2.ru = примеры решения типовых задач - student2.ru = 0,05 моль/л.

2.NaOH D Na+ + OH-, так как NaOH относится к сильным электролитам, то при СM = 0,05 моль/л примем a = 1.

Следовательно, Срасп. на ионы = Собщ. = 0,05 моль/л;

[Na+] = [OH-] =[NaOH]расп. на ионы = 0,05 моль/л.

3.Из ионного произведения воды [Н+] × [OH-] = 10-14

следует [Н+] = примеры решения типовых задач - student2.ru = примеры решения типовых задач - student2.ru = 2×10-13 моль/л.

4.Водородный показатель рН = -lg[Н+] = lg2×10-13 = 12,7.

Ответ. [ОH-] = 5×10-2 моль/л, [H+] = 2×10-13 моль/л и рН = 12,7.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ

Теоретические вопросы

1. Какой процесс называется электролитической диссо­­циа­цией?

2. Какие вещества называются электролитами и неэлект­ролитами? Приведите примеры.

3. Какова роль сольватации (гидратации) в процессах растворения и электролитической диссоциации?

4. Что называется степенью электролитической диссо­циации? Какие электролиты относятся к сильным, сред­ним и слабым? Приведите примеры для различ­ных классов неорганических соединений.

5. От каких факторов зависит степень электролити­чес­кой диссоциации a? Влияние природы растворен­ного вещества и растворителя, концентрации раство­рен­ного вещества, температуры, наличия в растворе ве­ществ, содержащих одноименные ионы, на степень дис­социации.

6. Что называется константой электролитической диссо­циации? (Определение). От каких факторов зави­­сит константа электролитической диссоциации?

7. Используя вывод закона разведения (разбавления) Ост­вальда, приведите взаимосвязь Kдис., a и молярной концентрации. Для каких электролитов применим закон Оствальда?

8. Ступенчатая диссоциация кислот и оснований. Приве­дите примеры и напишите Kдис. Для каждой ступени. Сравните a и Kдис. Для каждой из ступеней электро­литической диссоциации.

9. К каким электролитам относят соли? Приведите при­ме­ры электролитической диссоциации для сред­них, кислых основных солей.

10. Приве­дите примеры (не менее 5) наиболее распро­стра­ненных кислот и оснований. Какие из них отно­сят­ к сильным электролитам, а какие - к слабым?

11. Какие электролиты относятся к сильным? Приве­дите примеры для каждого класса неорганических соеди­нений. Состояние сильных электролитов в растворах. Понятие об активности и коэффициенте активности.

12. К каким электролитам относится вода? Напишите урав­нение электролитической диссоциации воды. Кон­стан­та диссоциации воды. Ионное произведение воды.

13. Каково соотношение концентраций ионов водорода и гидроксильных ионов в воде, растворах кислот и оснований?

14. Водородный показатель рН (определение) и его значе­ния в нейтральных, кислых и щелочных растворах.

Задачи

1. Вычислите концентрацию гидроксид-иона и рН в 0,1 молярном растворе азотной кислоты.

2. Вычислите молярную концентрацию ионов водорода и рН в 0,01 молярном растворе гидроксида калия.

3. Водородный показатель раствора рН = 3. Определите молярную концентрацию иона водорода и гидроксид-иона в этом растворе.

4. Молярная концентрация гидроксид-иона равна 10-3 моль/л. Вычислите рН и концентрацию иона водорода в растворе.

5. Вычислите рН и концентрацию гидроксид-иона в 0,1%-ном растворе соляной кислоты. Степень элект­ро­­литической диссоциации и плотность раствора счи­тать равными единице.

6. Вычислите молярную концентрацию гидроксид-иона и рН в 0,01 нормальном растворе азотной кислоты.

7. Чему равна концентрация гидроксид-иона в растворе, рН которого равен 11?

8. Определите рН и концентрацию ионов водорода в растворе, в 1 литре которого содержится 0,4 грамма гидро­ксида натрия.

9. Определите концентрацию ионов водорода и рН в 10-3 молярном растворе гидроксида калия.

10. В одном литре раствора содержится 0,056 граммов гидроксида калия. Определите концентрацию ионов водо­рода и гидроксида-иона в этом растворе.

11. Степень диссоциации уксусной кислоты СН3СООН в 10-3 молярном растворе равна 10 %. Определите кон­цент­рацию ионов водорода и рН раствора.

12. Вычислите константу диссоциации и концентрацию ионов гидроксида в 2×10-3 молярном растворе гидро­ксида аммо­ния NH4OH, если степень его диссоциации a = 10 %.

13. Вычислите степень диссоциации, концентрацию ио­нов водорода и рН в 0,05 молярном растворе плави­ковой кислоты. Константа диссоциации Kдис.HF равна 7,4×10-4.

14. Вычислите концентрацию ионов водорода, степень дис­социации и рН в 0,1 молярном растворе перекиси водо­рода Н2О2. Kдис. примеры решения типовых задач - student2.ru по первой ступени равна 2,4×10-12.

15. Степень диссоциации сероводородной кислоты в 5 %-ном (по массе) растворе равна 3 %. Вычислите кон­стан­ту диссоциации сероводородной кислоты по пер­вой ступени диссоциации. Плотность раствора при­нять равной 1 г/см3.

16. Вычислите степень диссоциации гидроксида аммония и концентрацию гидроксид-иона в 0,1 молярном ра­створе. Константа диссоциации Kдис. примеры решения типовых задач - student2.ru = 1,8×10-5.

17. Вычислите концентрацию ионов водорода и степень диссоциации уксусной кислоты в 1%-ном растворе. Плотность раствора принять равной 1 г/см3. Константа диссоциации Kдис. примеры решения типовых задач - student2.ru = 1,8×10-5.

18. Вычислите молярную концентрацию раствора плави­ковой кислоты, если степень диссоциации равна 8 %. Константа диссоциации Kдис. НF =7,4×10-4.

19. Вычислите концентрацию ионов водорода, степень диссоциации и рН раствора угольной кислоты с массовой долей 3 %. Плотность раствора принять равной 1 г/см3. Константа диссоциации угольной кислоты по первой ступени Kдис. примеры решения типовых задач - student2.ru = 3,5×10-5.

20. Вычислите степень диссоциации и рН раствора серо­водородной кислоты с массовой долей 3 %. Плотность раствора принять равной 1 г/см3. Константа диссо­циации по первой ступени Kдис. примеры решения типовых задач - student2.ru = 1,02×10-7.

Домашние задания по теме «Растворы»

Вариант
Теоретичес­кий вопрос
Задачи

Наши рекомендации