ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ. 2.1. Константа диссоциации масляной кислоты C3H7COOH 1,5∙10–5
2.1. Константа диссоциации масляной кислоты C3H7COOH 1,5∙10–5. Вычислить степень её диссоциации в 0,005 М растворе.
2.2. Найти степени диссоциации в 0,2 н. растворах: а) HClO; б)HF; в)HCN; г)CH3COOH.
2.3. Степень диссоциации муравьиной кислоты HCOOH в 0,2 н. растворе равна 0,03. Определить константу диссоциации кислоты и значение рК.
2.4. Степень диссоциации угольной кислоты H2CO3 по первой ступени в 0,1 н растворе равна 2,11∙10–3. Вычислить К1.
2.5. При какой концентрации раствора степень диссоциации азотистой кислоты HNO2 будет равна 0,2?
2.6. В 0,1 н. растворе степень диссоциации уксусной кислоты равна 1,32∙10–2. При какой концентрации азотистой кислоты HNO2 ее степень диссоциации будет такой же?
2.7. Сколько воды нужно прибавить к 300 мл 0,2 М раствора уксусной кислоты, чтобы степень диссоциации кислоты удвоилась?
2.8. Чему равна концентрация ионов водорода H+ в водном растворе муравьиной кислоты, если степень диссоциации α = 0,03?
2.9. Вычислить [H+] в 0,02 М растворе сернистой кислоты. Диссоциацией кислоты по второй ступени пренебречь.
2.10. Вычислить [H+], [HSe–] и [Se2–] в 0,05 М растворе H2Se.
2.11. Во сколько раз уменьшится концентрация ионов водорода, если к 1 л 0,005 М раствора уксусной кислоты добавить 0,05 моля ацетата натрия?
2.12. Рассчитать концентрацию ионов CH3COO– в растворе, 1 л которого содержит 1 моль CH3COOH и 0,1 моля HCl, считая диссоциацию последнего полной.
2.13. Степень диссоциации HCl в растворе, содержащем 7,3 г HCl в 200 г воды, равна 78%. Вычислить температуру кипения раствора. Ответ: 100,93ºС.
2.14. Осмотическое давление 0,01 н. раствора KCl при 0ºС равно 0,44 атм. Вычислить степень диссоциации KCl в растворе.
Ответ: 96%.
2.15. Степень диссоциации KCl в растворе, содержащем 0,02 моль KCl в 10л воды, равна 0,969. Вычислить осмотическое давление раствора при 18ºС. Ответ: 9,52 кПа.
2.16. Раствор, содержащий 3,00 г MgCl2 в 125 г воды, замерзает при – 1,23ºС. Вычислить степень диссоциации MgCl2 в растворе.
Ответ: 81%.
2.17. Осмотическое давление при 0º С раствора, содержащего 0,050 г KNO3 в 100 мл раствора, равно 166,6 мм рт. ст. Вычислить степень диссоциации KNO3 в растворе.
Ответ: 95%.
2.18. Раствор, содержащий 0,636 г Na2CO3 в120 г воды, замерзает при – 0,225ºС. Вычислить степень диссоциации Na2CO3 в растворе.
Ответ: 0,7.
2.19. 5%-ный раствор KOH кипит при 100,86ºС. Вычислить степень диссоциации KOH в растворе.
Ответ: 0,75.
2.20. Степень диссоциации MgCl2 в растворе, содержащем 0,25 моль MgCl2 в 1000 г воды, равна 0,84. Во сколько раз понижение температуры замерзания этого раствора больше понижения температуры замерзания эквимолярного раствора неэлектролита?
Ответ: 2,68.
2.21. Степень диссоциации HCl в 0,02 М растворе равна 0,922. Вычислить осмотическое давление раствора при 0ºС.
Ответ: 87,17 Кпа.
2.22. Степень диссоциации HBr в 0,05 н. растворе равна 0,889. Вычислить осмотическое давление раствора при 20ºС.
Ответ: 300 кПа.
2.23. Степень диссоциации K2SO4 в растворе, содержащем 0,026 моль K2SO4 в 50,0 г воды, равна 53%. Вычислить повышение температуры кипения раствора.
Ответ: 0,555ºС.
2.24. Степень диссоциации Na2CO3 в растворе, содержащем 0,01 моль Na2CO3 в 200г воды, равна 0,70. Вычислить температуру замерзания раствора.
Ответ: -0,22ºС.
2.25. Степень диссоциации CaCl2 в растворе, содержащем 0,666 г CaCl2в 125 г воды, равна 75%. Вычислить температуру замерзания раствора.
Ответ: - 0,22ºС.
2.26. Раствор KIO3, в 500 мл которого содержится 5,35 г соли, оказывает при 17,5ºС осмотическое давление, равное 2,18 атм.
2.27. В каком объеме раствора должен быть растворен 1 моль сахара, чтобы раствор был изотоничен с 0,1 н. раствором LiCl, кажущаяся степень диссоциации которого в растворе равна 0,9?
Ответ: 5,26 л.
2.28. Вычислить молярность раствора некоторого неэлектролита, изотоничного 0,05 н. раствору Pb(NO3)2. Кажущаяся степень диссоциации соли в растворе 0,72.
Ответ: 0,061 моль/л.
2.29. Вычислить давление пара 10%-ного раствора Ba(NO3)2 при 28ºС. Давление пара воды при той же температуре составляет 28,35 мм рт. ст. Кажущаяся степень диссоциации соли 0,575.
Ответ: 27,89 мм рт. ст.
2.30. Давление пара раствора, содержащего 16,72 Ca(NO3)2 в 250 г воды, составляет 14,28 мм рт. ст. при 17ºС. Вычислить кажущуюся степень диссоциации соли, если известно, что давление пара воды при той же температуре составляет 14,53 мм рт. ст.
Ответ: 0,69.
2.31. Давление пара 4%-ного раствора KCl составляет 17,23 мм рт. ст. Вычислить осмотическое давление раствора при 20ºС, если плотность его равна 1,026.
Ответ: 23,5 атм.
2.32. Раствор содержащий 33,2 г Ba(NO3)2 в 300 г воды, кипит при 100,466ºС. Вычислить кажущуюся степень диссоциации соли в растворе.
Ответ: 0,56.
2.33. Раствор KNO3, содержащий 8,44% соли, показывает прирост температуры кипения на 0,797ºС по сравнению с температурой кипения воды. Вычислить кажущуюся степень диссоциации соли в растворе.
Ответ: 0,68.
2.34. Кажущаяся степень диссоциации соли в 3,2%-ном растворе KCl составляет 0,68. Вычислить температуру кипения раствора.
Ответ: 100,387ºС.
2.35. Давление пара раствора, приготовленного из 0,408 моля Ca(NO3)2 и 1000г воды, равно 746,9 мм рт. ст. при 100ºС. Вычислить, при какой температуре давление пара раствора достигнет 760 мм рт. ст. и раствор закипит.
Ответ: 100,506ºС.
2.36. Раствор содержит 3,38% нитрата кальция, кажущаяся степень диссоциации которого составляет 0,65. Вычислить: а)величину осмотического давления раствора при 0ºС, приняв плотность его равной 1,01; б)температуру кипения раствора.
Ответ: а)10,72 атм; б)100,255ºС.
2.37. Если растворить 55,8 г ZnCl2 в 5кг воды, получится раствор, кристаллизующийся при -0,385ºС. Вычислить кажущуюся степень диссоциации соли в растворе.
Ответ: 0,765.
2.38. Вычислить кажущуюся степень диссоциации CaCl2 в растворе, содержащем 0,0995 моля CaCl2 в 500г воды. Температура кристаллизации такого раствора -0,740ºС.
Ответ: 0,50.
2.39. Если растворить 25,5 г BaCl2 в 750 г воды, то получится раствор, кристаллизующийся при -0,756ºС. Вычислить кажущуюся степень диссоциации соли в растворе.
Ответ: 0,74.
2.40. Какова температура кристаллизации раствора, содержащего 84,9 г NaNO3 в 1000 г воды? Давление пара раствора составляет 17,02 мм рт. ст., а давление пара воды при той же температуре -17,54 мм рт. ст.
Ответ: -3,16ºС.
2.41. Вычислить осмотическое давление при 18,5ºС раствора, в 5 л которого содержится 62,4 г CuSO4 · 5H2O. Кажущаяся степень диссоциации соли в растворе 0,38.
Ответ: 1,65 атм.
2.42. Растворимость CaCO3 при 35оС равна 6,9∙10–5 моль/л. Вычислить произведение растворимости этой соли.
2.43. Вычислить произведение растворимости PbBr2 при 25оС, если растворимость соли при этой температуре равна 1,32∙10–2 моль/л.
2.44. В 500 мл воды при 18 оС растворяется 0,0166 г Ag2CrO4. Чему равно произведение растворимости этой соли?
2.45. Для растворения 1,16г PbI2 потребовалось 2л воды. Найти произведение растворимости соли.
2.46. Исходя из произведения растворимости карбоната кальция, найти массу CaCO3, содержащуюся в 100 мл его насыщенного раствора.
2.47. Найти массу серебра, находящегося в виде ионов в 1 л насыщенного раствора AgBr.
2.48. Вычислить объем воды, необходимый для растворения при 25оС 1г BaSO4.
2.49. В каком объеме насыщенного раствора Ag2S содержится 1 мг растворенной соли?
2.50. Во сколько раз растворимость (в моль/л) Fe(OH)2 в воде больше растворимости Fe(OH)3 при 25 оС?
2.51. Образуется ли осадок сульфата серебра, если к 0,02 М раствору AgNO3 добавить равный объем 1 н. раствора H2SO4?
2.52. К 50 мл 0,001 н. раствора HCl добавили 450 мл 0,0001 н. раствора AgNO3. Выпадет ли осадок хлорида серебра?
2.53. Образуется ли осадок хлорида свинца, если к 0,1 н. раствору Pb(NO3)2 добавить равный объем 0,4 н. раствора NaCl?
2.54. Во сколько раз уменьшится концентрация ионов серебра в насыщенном растворе AgCl, если прибавить к нему столько соляной кислоты, чтобы концентрация ионов Cl- в растворе стала равной 0,03 моль/л?
2.55. Вычислить растворимость (в моль/л) CaF2 в воде и в 0,05 М растворе CaCl2. Во сколько раз растворимость во втором случае меньше, чем в первом?
2.56. Во сколько раз растворимость AgCl в 0,001 н. растворе NaCl меньше, чем в воде?
2.57. Найти молярную концентрацию ионов H+ в водных растворах, в которых концентрация гидроксид-ионов (в моль/л) составляет:
а) 10-4; б) 3,2∙10-6; в) 7,4∙10-11.
2.58. Найти молярную концентрацию ионов OH– в водных растворах, в которых концентрация ионов водорода (в моль/л) равна:
а) 10-3; б) 6,5∙10-8; в) 1,4∙10-12.
2.59. Вычислить рН растворов, в которых концентрация ионов H+ (в моль/л) равна: а) 2∙10-7; б) 8,1∙10-3; в) 2,7∙10-10.
2.60. Вычислить рН растворов, в которых концентрация ионов OH– (в моль/л) равна: а) 4,6∙10-4; б) 5∙10-6; в) 9,3∙10-9.
2.61. Вычислить рН 0,01 н. раствора уксусной кислоты, в котором степень диссоциации кислоты равна 0,042.
2.62. Определить рН раствора, в 1 л которого содержится 0,1 г NaOH. Диссоциацию щелочи считать полной.
2.63. Во сколько раз концентрация ионов водорода в крови (рН = 7,36) больше, чем в спинномозговой жидкости (рН = 7,53)?
2.64. Определить [H+] и [OH–] в растворе, рН которого равен 6,2.
2.65. Вычислить рН следующих растворов слабых электролитов: а) 0,02 М NH4OH; б) 0,1 М HCN; в) 0,05 н. HCOOH; г) 0,01 М CH3COOH.
2.66. Чему равна концентрация раствора уксусной кислоты, рН которого равен 5,2?
2.67. Вычислить значения 
и 
в 0,2 н. растворе NaOH, считая 
.
2.68. Используя данные табл. 3 приложения, найти 
0,005 н. раствора HCl, содержащего, кроме того, 0,015 моль/л NaCl.
2.69. Степень диссоциации слабой одноосновной кислоты в 0,2 н. растворе равна 0,03. Вычислить значения [H+], [OH–] и pOH для этого раствора.
2.70.Рассчитать рН раствора, полученного смешением 25 мл 0,5 М раствора HCl, 10 мл 0,5 М раствора NaOH и 15 мл воды. Коэффициенты активности ионов принять равными единице.
2.71. Вычислить рН 0,1 н. раствора уксусной кислоты, содержащего, кроме того, 0,1 моль/л CH3COONa. Коэффициенты активности ионов считать равными единице.
2.72. Как изменится рН, если вдвое разбавить водой: а) 0,2 М раствор HCl; б) 0,2 М раствор CH3COOH; в) раствор, содержащий 0,1 моль/л CH3COOH и 0,1 моль/л CH3COONa?
2.73. Указать, какие из рядов перечисленных ниже кислот соответствуют возрастанию рН в растворах одинаковой молярной концентрации: а) HCN, HF, HOCl, HCOOH, CH2ClCOOH; б) HNO3, HNO2, CH3COOH, HCN; в) HCl, CH2ClCOOH, HF, H3BO3.
2.74. В 0,01 н. растворе одноосновной кислоты рН = 4. Какое утверждение о силе этой кислоты правильно: а) кислота слабая; б) кислота сильная.
2.75. Как изменится кислотность 0,2 н. раствора HCN при введении в него 0,5 моль/л KCN: а) возрастает; б) уменьшится; в) не изменится?
2.76. Как надо изменить концентрацию ионов водорода в растворе, чтобы рН раствора увеличился на единицу: а) увеличить в 10 раз; б) увеличить на 1 моль/л; в) уменьшить в 10 раз; г) уменьшить на 1 моль/л?
2.77. Сколько ионов водорода содержится в 1 мл раствора, рН которого равен 13: а) 1013; б) 60,2∙1013; в) 6,02∙107; г) 6,02∙1010?
2.78. Как изменится рН воды, если к 10 л ее добавить 10–2 моль NaOH: а) возрастет на 2; б) возрастет на 3; в) возрастет на 4; г) уменьшится на 4?
2.79. Написать в ионно-молекулярной форме уравнения реакций, приводящих к образованию малорастворимых осадков или газов:
а) Pb(NO3)2 + KI; б) NiCl2 + H2S; в) K2CO3 + HCl; г) CuSO4 + NaOH;
д) CaCO3 + HCl; е) Na2SO3 + H2SO4; ж) AlBr3 + AgNO3.
2.80. Написать в ионно-молекулярной форме уравнения реакций, приводящих к образованию малодиссоциированных соединений: а) Na2S + H2SO4; б) FeS + HCl; в) HCOOK + HNO3; г) NH4Cl + Ca(OH)2; д) NaOCl + HNO3.
2.81. Написать в ионно-молекулярной форме уравнения реакций нейтрализации: а) HCl + Ba(OH)2; б) HF + KOH; в) Fe(OH)3 + HNO3; г) CH3COOH + NH4OH; д) HNO2 + NH4OH; е) H2S + NH4OH.
Указать, какие из этих реакций протекают обратимо, а какие – необратимо.
2.82. Составить в молекулярной форме уравнения реакций, которые выражаются следующими ионно-молекулярными уравнениями:
NO2– + H+ = HNO2;
Cu2+ + 2OH– = Cu(OH)2↓;
Pb2+ + 2I – = PbI2↓.
2.83. Написать в ионно-молекулярной форме уравнения реакций взаимодействия между водными растворами следующих веществ: а) NaHСO3 и HCl; б) FeCl3 и KOH; в) Pb(CH3COO)2 и Na2S; г) KHS и H2SO4; д) Zn(NO3)2 и KOH (избыток); е) Ca(OH)2 и CO2; ж) Ca(OH)2 и CO2 (избыток).
Для каждого случая указать причину смещения равновесия в сторону прямой реакции.
2.84. В каком направлении будет смещено равновесие реакции
AgI (к.) + NaCl (водн.) 
AgCl (к.) + NaI (водн.):
а) в направлении прямой реакции; б) в направлении обратной реакции?
2.85. В каком направлении будет смещено в водном растворе равновесие реакции
CH3COONa+CH2ClCOOH CH3COOH+CH2ClCOONa:
а) в направлении прямой реакции; б) в направлении обратной реакции?
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ
| Вариант | Номера задач | |||||||
| 2.2(а) | 2.9 | 2.20 | 2.22 | 2.47 | 2.58(а,в) | 2.75 | 2.84 | |
| 2.1 | 2.3 | 2.17 | 2.39 | 2.42 | 2.59(а,б) | 2.63 | 2.79(в,г) | |
| 2.4 | 2.7 | 2.24 | 2.35 | 2.43 | 2.59(б,в) | 2.73 | 2.83(а,ж) | |
| 2.1 | 2.6 | 2.25 | 2.30 | 2.44 | 2.57(а,б) | 2.67 | 2.82 | |
| 2.2(б) | 2.8 | 2.28 | 2.38 | 2.45 | 2.61 | 2.74 | 2.81(а,б) | |
| 2.3 | 2.9 | 2.27 | 2.34 | 2.46 | 2.62 | 2.65(а,г) | 2.81(в,г) | |
| 2.4 | 2.7 | 2.18 | 2.26 | 2.56 | 2.57(а,в) | 2.68 | 2.81(д,е) | |
| 2.5 | 2.12 | 2.15 | 2.33 | 2.48 | 2.64 | 2.72(а,в) | 2.83(е,ж) | |
| 2.1 | 2.8 | 2.29 | 2.32 | 2.49 | 2.58(а,б) | 2.78 | 2.85 | |
| 2.2(в) | 2.10 | 2.36 | 2.37 | 2.50 | 2.69 | 2.72(б,в) | 2.83(д,е) | |
| 2.4 | 2.11 | 2.19 | 2.28 | 2.51 | 2.60(а,б) | 2.71 | 2.80(г,д) | |
| 2.2(г) | 2.7 | 2.21 | 2.40 | 2.52 | 2.66 | 2.74 | 2.83(г,д) |
Продолжение
| 2.3 | 2.9 | 2.14 | 2.23 | 2.55 | 2.60(б,в) | 2.76 | 2.79(а,б) | |
| 2.1 | 2.11 | 2.16 | 2.31 | 2.53 | 2.70 | 2.77 | 2.83(б,в) | |
| 2.5 | 2.10 | 2.13 | 2.41 | 2.54 | 2.65(б,в) | 2.69 | 2.79(е,ж) |
ПРИЛОЖЕНИЯ
Таблица 1
Константы диссоциации некоторых слабых
электролитов в водных растворах при 25оС
| Электролит | Константа диссоциации | ||
| Азотистая кислота | HNO2 | 2,6∙10-5 | |
| Аммония гидроксид | NH4OH | 4∙10-4 | |
| Борная кислота | H3BO3 | 5,8∙10-4 | |
| Бромноватистая кислота | HOBr | 2,1∙10-9 | |
| Водорода пероксид | H2O2 | 2,6∙10-12 | |
| Кремниевая кислота | H2SiO3 | K1 K2 | 2,2∙10-10 1,6∙10-12 |
| Муравьиная кислота | HCOOH | 1,8∙10-4 | |
| Сернистая кислота | H2SO3 | K1 K2 | 1,6∙10-2 6,3∙10-8 |
| Сероводород | H2S | K1 K2 | 6∙10-8 1∙10-14 |
| Угольная кислота | H2CO3 | K1 K2 | 4,5∙10-7 4,7∙1011 |
| Уксусная кислота | CH3COOH | 1,8∙10-5 | |
| Фосфорная кислота | H3PO4 | K1 K2 K3 | 7,5∙10-3 6,3∙10-8 1,3∙10-12 |
| Циановодород | HCN | 7,9∙10-10 | |
| Щавелевая кислота | H2C2O4 | K1 K2 | 5,4∙10-2 5,4∙10-5 |
Таблица 2
Произведение растворимости некоторых
малорастворимых электролитов при 25оС
| Электролит | ПР | Электролит | ПР | Электролит | ПР |
| AgBr | 5,3·10-13 | CaSO4 | 6,1·10-5 | MnS | 2,5·10-10 |
| Ag2CO3 | 8,2·10-12 | Ca3(PO4)2 | 1,0·10-29 | Ni(OH)2 | 6,3·10-18 |
| AgCl | 1,8·10-10 | CdS | 1,6·10-28 | PbBr2 | 9,1·10-6 |
| Ag2CrO4 | 1,1·10-12 | CoCO3 | 1,5·10-10 | PbCO3 | 7,5·10-14 |
| AgI | 8,3·10-17 | Co(OH)2 | 2·10-16 | PbCl2 | 1,56·10-5 |
| Ag2S | 5,3·10-50 | CrPO4 | 2,4·10-23 | PbF2 | 2,7·10-8 |
| Ag2SO4 | 1,6·10-5 | CuCO3 | 2,5·10-10 | PbI2 | 1,1·10-9 |
| Ag3PO4 | 1,3·10-20 | Cu(OH)2 | 1,6·10-19 | PbS | 2,5·10-27 |
| Al(OH)3 | 5·10-33 | CuS | 6,3·10-36 | PbSO4 | 1,6·10-8 |
| AlPO4 | 5,7·10-19 | Fe(OH)2 | 8·10-16 | Pb3(PO4)2 | 7,9·10-43 |
| BaCO3 | 5,1·10-9 | Fe(OH)3 | 6,3·10-38 | Sb2S3 | 1,6·10-93 |
| BaCrO4 | 1,2·10-10 | FePO4 | 1,3·10-22 | SrCO3 | 1,1·10-10 |
| BaSO4 | 11·10-10 | FeS | 5·10-18 | SrCrO4 | 3,6·10-5 |
| Ba3(PO4)2 | 6,0·10-39 | HgS | 1,6·10-52 | SrF2 | 2,5·10-9 |
| BeCO3 | 1·10-3 | MgCO3 | 2,1·10-5 | SrSO4 | 3,2·10-7 |
| CaCO3 | 4,8·10-9 | Mg(OH)2 | 6·10-10 | ZnCO3 | 1,4·10-14 |
| CaF2 | 4,0·10-11 | Mg3(PO4)2 | 1·10-13 | Zn(OH)2 | 1·10-17 |
| CaHPO4 | 2,7·10-7 | MnCO3 | 1,8·10-11 | α-ZnS | 1,6·10-24 |
| Ca(H2PO4)2 | 1·10-3 | Mn(OH)2 | 1,9·10-13 | Zn3(PO4)2 | 9,1·10-33 |
Таблица 3
Зависимость ионной силы раствора от зарядов ионов
| Ионная сила | Заряд иона z | Ионная сила | Заряд иона z | |||||
| ±1 | ±2 | ±3 | ±1 | ±2 | ±3 | |||
| 0,001 | 0,98 | 0,78 | 0,73 | 0,1 | 0,81 | 0,44 | 0,16 | |
| 0,002 | 0,97 | 0,74 | 0,66 | 0,2 | 0,80 | 0,41 | 0,14 | |
| 0,005 | 0,95 | 0,66 | 0,55 | 0,3 | 0,81 | 0,42 | 0,14 | |
| 0,01 | 0,92 | 0,60 | 0,47 | 0,4 | 0,82 | 0,45 | 0,17 | |
| 0,02 | 0,90 | 0,53 | 0,37 | 0,5 | 0,84 | 0,50 | 0,21 | |
| 0,05 | 0,84 | 0,50 | 0,21 |
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. - М.: Высшая школа, 2002.-743 с.
2. Глинка Н.Л., Ермаков А.И. Общая химия. - М.: Интеграл-пресс, 2004. 728 с.
3. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. - М.: Химия, 2000. – 532 с.
4. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. -М.: Интеграл-Пресс, 2004.- С. 240.