Равновесия в водных растворах кислот и оснований

Примечание:расчеты в растворах сильных электролитов проводить с использованием коэффициентов активности электролита.

52 − 55. Рассчитайте значение рН в растворах с известной концентрацией С (здесь и далее растворы находятся при температуре 25^оС).

№ задачи	Раствор	С, моль/л	№ задачи	Раствор	С, моль/л
	HNO3	0,002		H2SO4	0,006
	KOH	0,007		Ba(OH)2	0,012

56 − 61. Вычислите рН растворов, если известна массовая доля (w) растворенного вещества. Плотность раствора принять равной единице.

№ задачи	Раствор	w, %	№ задачи	Раствор	w, %
	NaOH	0,20		HBr	0,40
	KOH	0,19		HClO4	0,01
	HNO3	0,30		Ba(OH)2	0,12

62. Рассчитайте активность Н⁺ и рН в 0,005 н. растворе HCl, содержащем, кроме того, 0,150 моль/л NaCl.

63. Рассчитайте активность Н⁺ и рН в 0,002 н. растворе H₂SO₄, содержащем еще 0,100 моль/л Na₂SO₄.

64. Рассчитайте активность Н⁺ и рН в 0,001 н. растворе HNO₃, содержащем, кроме того, 0,01 моль/л KNO₃.

65. Раствор содержит в 500 мл воды 0,025 моль Na₂SO₄ и 0,03 моль NaOH. Определите рН раствора.

66. Рассчитайте рН раствора, в 2 л которого содержится 0,2 г KОН. Степень диссоциации KОН принять равной единице.

67. Рассчитайте рН раствора, в 1 л которого содержится 0,1 г Ва(ОН)₂. a(Ва(ОН)₂) = 1.

68 − 75. Рассчитайте молярную концентрацию раствора сильного электролита по известному значению рН.

№ задачи	Раствор	рН	№ задачи	Раствор	рН
	НА	1,62		BOH	11,62
	HA	2,12		B(OH)	12,12
	H2A	1,62		B(OH)2	11,62
	H2A	2,12		B(OH)2	12,12

76. Рассчитайте рН раствора, полученного смешением 20,0 мл 0,001 M раствора HCl и 30,0 мл 0,001 M раствора H₂SO₄.

77. Рассчитайте рН раствора, полученного смешением 10,0 мл 0,001 M раствора KОН и 20,0 мл 0,001 M Ва(ОН)₂.

78. Рассчитайте рН после смешения 25,0 мл 0,5 M раствора HCl, 10,0 мл 0,5 M раствора NaOH и 15,0 мл Н₂О. Коэффициенты активности принять равными единице.

79. 0,01 л раствора NaOH (w = 30%, a = 70%) с плотностью 1328 кг/м³ разбавили водой до 0,75 л. Вычислите рН полученного раствора.

80. Какую массу KОН следует взять для получения 1,5 л раствора с рН = 10?

81 − 88. Рассчитайте рН раствора, если известны молярная концентрация С раствора и K_a (или K_b) электролита.

№ задачи	Раствор	C, моль/л	Ka(Kb)	№ задачи	Раствор	C, моль/л	Ka(Kb)
	HNO2	0,10	6,9∙10−4		HIO	0,20	2,3∙10−11
	HCN	0,20	5,0∙10−10		C6H5OH	0,10	1,0∙10−10
	HCOOH	0,01	1,8∙10−4		HClO	0,10	3,0∙10−8
	NH4OH	0,50	1,7∙10−5		NH4OH	0,01	1,7∙10−5

89 − 94. Рассчитайте молярную концентрацию С растворов по известным значениям рН.

№ задачи	Раствор	рН	Ka (Kb)	№ задачи	Раствор	рН	Ka (Kb)
	HCOOH	2,53	1,8∙10−4		HClO	5,30	2,95∙10−8
	HF	1,78	6,6∙10−4		HCN	4,14	5,0∙10−10
	NH4OH	10,77	1,8∙10−5		NH4OH	11,07	1,7∙10−5

95 − 100. Рассчитайте степень диссоциации слабого электролита НА или ВОН, если известны рН и молярная концентрация С раствора.

№ задачи	Раствор	рН	С, моль/л	№ задачи	Раствор	рН	С, моль/л
	HA	3,38	0,01		BOH	10,00	0,01
	HA	4,02	0,02		BOH	9,52	0,02
	HA	5,12	0,005		BOH	10,20	0,005

101. Рассчитайте a(HClO) в 0,01 М ее растворе в присутствии HNO₃ с концентрацией 0,1 моль/л. K_a(HClO) = 2,82∙10⁻⁸.

102. Рассчитайте a(HCN) в 0,01 М ее растворе в присутствии H₂SO₄ c концентрацией 0,01 моль/л. K_a(HCN) = 5∙10⁻¹⁰; (H₂SO₄) = 10³; (H₂SO₄) = 1,2∙10⁻².

103. Рассчитайте рН раствора, в 0,3 л которого содержится 0,40 моль NH₃; K_b(NH₄OH) = 1,76∙10⁻⁵.

104. Каково значение рН раствора уксусной кислоты, в котором ее массовая доля составляет 0,6% (плотность раствора 1 г/см³)? Какой объём воды надо прибавить к 1,0 л этого раствора, чтобы значение рН стало равным 3? K_a(CH₃COOH) = 1,75∙10⁻⁵.

105. Во сколько раз концентрация ионов Н⁺ в 0,01 н. растворе HNO₂ больше, чем в 0,01 н. растворе фенола (С₆Н₅ОН)? K_a(HNO₂) = 6,9∙10⁻⁴; K_a(C₆H₅OH) = 1,0∙10^−10.

106. Как изменится концентрация ионов ОН⁻ в 1,0 М растворе NH₄OH, если к 4,0 л этого раствора добавить 27,0 г NH₄Cl, степень диссоциации которого 85%? K_b(NH₄OH) = 1,76∙10⁻⁵.

107. Рассчитайте концентрацию ионов CN⁻ в 1,0 л 0,01 н. раствора HCN, содержащем, кроме того, 0,2 моль HBr; a(HBr) = 90,0%. K_a(HCN) = 5,0∙10⁻¹⁰.

108. Какую массу НСООK надо добавить к 1,0 л 1,0 M раствора НСООН для того, чтобы концентрация Н⁺ стала равной 1,0∙10⁻⁴ моль/л? a(НСООН) = 80%; K_a(HCOOH) = 1,8∙10⁻⁴.

109. Как изменится [H⁺] и a(HCN) в 0,1 M растворе, если к 1,0 л раствора добавить 1 моль KCN? a(KCN) = 90%, K_a(HCN) = 5∙10⁻¹⁰.

110. Степень диссоциации щавелевой кислоты Н₂С₂О₄ по первой ступени в 0,1 н. растворе равна 24%. При какой концентрации она станет равной 9%?

111. Рассчитайте w(СН₃СООН) в растворе с плотностью 1,0 г/см³, для которого [H⁺] равна 3,6∙10⁻⁶ моль/л и a = 3%.

112. Степень диссоциации слабой кислоты НА в 0,2 н. растворе составляет 0,04. Вычислите [H⁺], [OH⁻] и рОН раствора.

113. Степень диссоциации слабой кислоты Н₂А в 0,2 н. растворе равна 0,1. Вычислите [H⁺],[OH⁻] и рОН раствора.

114. Степень диссоциации слабого основания ВОН в 0,2 н. растворе составляет 0,03. Вычислите [OH⁻], [H⁺] и рН раствора.

115. Степень диссоциации слабого основания В(ОН)₂ 0,1 н. растворе равна 0,01. Вычислите [OH⁻], [H⁺] и рН раствора.

116 − 119. Рассчитайте рН в 0,2 М HCN при различных значениях степени диссоциации HCN:

№ задачи	α(HCN), %	№ задачи	α(HCN), %
	0,026		0,015
	0,008		0,005

120. Вычислите рОН чистой воды при температуре 10 ^оС, если K_w при данной Т составляет 0,29∙10⁻¹⁴.

БУФЕРНЫЕ РАСТВОРЫ

121. Вычислите [OH⁻] и рН буферного раствора, содержащего в 1 л по 0,05 моль NH₄Cl и NH₄OH.

122. Вычислите [H⁺] и рН буферного раствора, содержащего в 1 л по 0,01 моль НСООН и НСООK.

123. Рассчитайте [H⁺] в растворе, содержащем 0,1 моль NH₄OH и 0,01 моль NH₄Cl в 1 л. Как изменится концентрация Н⁺ при разбавлении раствора в 10 раз?

124. Рассчитайте рН буферного раствора, содержащего в 5,0 л 0,04 моль СН₃СООН и 0,004 моль CH₃COONa.

125. Смесь содержит равные объемы 1%-ных (мас.) НСООН и HCOONa. Рассчитайте рН смеси. Плотность раствора 1 г/мл.

126. К 1,0 л 1 М раствора СН₃СООН добавили 0,1 л 0,1 M раствора СН₃СООK. Рассчитайте рН системы.

127. Смесь содержит равные объёмы 5%-ных (мас.) растворов NH₄OH и NH₄Cl. Найдите рН.

128. Буферный раствор получен смешением равных объемов 0,01 M HClO и 0,02 M KСlO. Рассчитайте рН.

129. Рассчитайте рН раствора, содержащего в 1,0 кг 0,1 моль NH₄OH и 0,2 моль NH₄Cl. Плотность раствора считайте равной 1 г/мл.

130. Рассчитайте соотношение молярных концентраций кислоты и сопряженного основания в аммиачном буфере с рН = 9,0.

131. Как изменится рН ацетатного буферного раствора (0,1 моль СН₃СООН и 0,02 моль CH₃COONa в 1,0 л) при добавлении 0,01 моль HCl?

132. Сколько г твердого NaOH надо прибавить к 0,1 л 0,10 M NH₄Cl, чтобы полученный раствор имел рН 9,75? Чему равна буферная емкость этого раствора?

133. Чему равна буферная емкость по отношению к HCl раствора, содержащего в 0,5 л 0,5 моль NH₄Cl и 1,0 моль NH₄OH?

134. Рассчитайте рН раствора, содержащего в 1,0 л по 1 моль НСООН и НСООK, после добавления 12,6 г HCl.

135. Рассчитайте буферную емкость по отношению к NaOH раствора, содержащего в 1,0 л 0,1 моль СН₃СООН и 0,03 моль CH₃COONa.

136. Рассчитайте рН и буферную емкость по отношению к HNO₃ раствора, полученного смешением 1,0 л 1,0 M раствора NH₄OH и 0,5 л 0,5 M раствора NH₄Cl.

ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ

137 − 148. Приведите молекулярное и сокращенное ионно-молекулярное уравнения реакции гидролиза соли по I ступени, вычислите K_г, h, pH раствора.

№ задачи	Раствор	С, моль/л	№ задачи	Раствор	С, моль/л
	СН3СООK	0,1		NaHS	0,05
	HCOONa	0,3		NaHCO3	0,01
	Na2CO3	0,2		Pb(NO3)2	0,06
	K3PO4	0,1		ZnSO4	1,0
	KNO2	0,02		KF	0,001
	K2C2O4	0,04		NH4NO3	0,2

149. Какую навеску NH₄Cl следует растворить в 0,1 л раствора, чтобы рН раствор стал равным 6,0?

150. Какая навеска СН₃СООK содержится в 0,5 л раствора с рН 9,0?

151. Какую навеску NH₄NO₃ следует растворить в воде, чтобы получить 150 мл раствора с рН = 5,5 ?

152. В каком объеме следует растворить навеску СН₃СООK массой 0,04 г, чтобы получить раствор с рН = 8,0?

153. В каком объеме надо растворить навеску Na₂CO₃ массой 0,001 г, чтобы рН раствора стал равным 9,0?

154. Навеску NH₄NO₃ массой 0,1 г растворили в воде и получили 0,2 л раствора. Вычислите рН.

155. Навеска Na₂CO₃ массой 0,2 г содержится в 0,4 л раствора. Вычислите рН.

156. Сравните степень гидролиза Na₂HPO₄ и NaH₂PO₄ по I ступени в сантимолярных растворах.

157. Найдите K_г следующих солей: HCOONa, HCOONH₄, NH₄NO₃.

158.Найдите степень гидролиза NaClO при следующих концентрациях раствора: 0,0001 и 0,01 н.

159. Сравните h и рН в 0,1 M и 0,001 М растворах KCN.

160. Сравните h по первой ступени Na₂HPO₃ и NaH₂PO₃ в растворах с одинаковой концентрацией.

161. Используя значения констант диссоциации H₃PO₃ и H₃AsO₃, определите, во сколько раз h(NaH₂PO₃) больше или меньше h(NaH₂AsO₃) в растворах с одинаковой концентрацией.

162. Водородный показатель 0,003 н. раствора KClO равен 10,0. Вычислите h соли.

163. Водородный показатель 0,002 M раствора CuCl₂ равен 5,0. Вычислите h соли.

164. При 60 ^оС ионное произведение воды K_w равно 10⁻¹³. Считая, что K_a(HClO) не изменяется с температурой, рассчитайте рН в 0,001 н. растворе KOCl при 25^оС и при 60^оС.

165. Водородный показатель 0,1 М раствора натриевой соли некоторой одноосновной органической кислоты равен 10,0. Найдите K_a(кислоты).