Равновесия комплексообразования
ГЕТЕРОГЕННЫЕ РАВНОВЕСИЯ
1. Рассчитать молярную и массовую растворимость в воде: а) сульфата кальция, б) иодида свинца, в) арсената серебра, г) фосфата бария.
Ответ: а) S = 5×10-3 моль/л; T = 0,64 г/л; б) S = 6,5×10-4 моль/л; T = 0,30 г/л; в) S = 1,4×10-6 моль/л; T= 6,4×10-4 г/л; г) S = 8,9×10-9 моль/л; T = 5,4×10-6 г/л
2. Рассчитать молярную и массовую растворимость хлорида серебра: а) в 0,15 М растворе нитрата серебра; б) в 0,15 М растворе нитрата аммония.
Ответ: a) S = 1,2×10-9 моль/л; T = 1,7×10-7 г/л; б) S = 2×10-5 моль/л; T = 2,9×10-3 г/л
3. Сколько граммов фосфата бария может быть растворено в 100 мл 0,2 М раствора: а) фосфата натрия; б) нитрата бария.
Ответ: а) m = 1,2×10-11 г; б) m = 3×10-17г
4. Рассчитать молярную и массовую растворимость PbI2 в 0,1 М растворе нитрата бария.
Ответ: S = 1,0×10-3 моль/л; T = 0,46 г/л
5. Вычислить рН насыщенного раствора Mg(OH)2.
Ответ: рН = 11,0
6. Вычислить массовую растворимость фосфата свинца и равновесные молярные концентрации ионов Pb2+ и PO43- в его насыщенном водном растворе.
Ответ: T = 1,2×10-6 г/л; [Pb2+] = 4,5×10-9 моль/л; [PO43-] = 3×10-9 моль/л
7. Во сколько раз меньше растворимость СаС2О4 в 0,01 М растворе оксалата аммония по сравнению с его растворимостью в чистой воде? Вычисление провести: а) без учета коэффициентов активности; б) с учетом коэффициентов активности.
Ответ: а) ~ в 200 раз; б) ~ в 66 раз
8. К 100 мл насыщенного раствора BaSO4 прибавили 10 мл 0,5 М раствора сульфата натрия. Рассчитать молярную концентрацию ионов бария в растворе над осадком.
Ответ: С(Ва2+) = 2,45×10-9 моль/л
9. К 50 мл 0,02 М раствора CaCl2 прибавили 50 мл 0,03 М сульфата калия. Рассчитать массовую концентрацию сульфата кальция в растворе над осадком.
Ответ: T(СaSO4) = 0,68 г/л
10. К 125 мл насыщенного раствора PbSO4 прибавили 5 мл 0,5% раствора сульфата натрия. Рассчитать молярную концентрацию ионов свинца в растворе над осадком.
Ответ: [Pb2+] = 8,3×10-6 моль/л
11. Сколько граммов свинца останется в 100 мл раствора, если на раствор нитрата свинца подействовали эквивалентным количеством сульфата аммония?
Ответ: m(Pb) = 2,4×10-3г
12. К 20 мл насыщенного раствора Ca(IO3)2 прибавили 1 г твердого КIО3. Рассчитать молярную концентрацию ионов кальция в растворе над осадком.
Ответ: С(Са2+) = 1,31×10-5 моль/л
13. Какую массу карбоната натрия следует прибавить к 200 мл насыщенного раствора ВаСО3 для понижения его растворимости до 10-6 моль/л?
Ответ: m(Na2CO3) = 8.57×10-3г
14. Рассчитать молярную растворимость сульфида цинка ZnS(a) при: а) pH=9; б) pH=0,50.
Ответ: a) S = 6×10-10моль/л; б) S = 2,5×10-3 моль/л
15. Рассчитать молярную растворимость сульфида цинка ZnS(b): а) в 1 М растворе СН3СООН; б) в растворе, содержащем по 0,5 моль/л СН3СООН и СН3СООNa.
Ответ: а) S = 4,2×10-4 моль/л; б)S = 1,8×10-6 моль/л
16. Рассчитать молярную растворимость сульфида кобальта СоS(b) при: а) pH=9; б) pH=0,50.
Ответ: a) S = 2×10-11моль/л; б) S = 9×10-4 моль/л
17. Рассчитать молярную растворимость при pH=9 и pH=4,50: a) карбоната кальция; б) гидроксида магния.
Ответ: a) S = 2,2×10-4 моль/л; S = 0,42 моль/л; б) S = 6 моль/л; S = 6×109 моль/л
18. Рассчитать молярную растворимость оксалата бария при: а) pH=9; б) pH=0.
Ответ: а) S = 3,3×10-4 моль/л; б)S= 0,19 моль/л
19. Выпадет ли осадок при добавлении 0,15 мл 0,1 М раствора сульфата натрия к 2 мл 0,001 М раствора хлорида: a) бария; б) кальция.
Ответ: ПКИ = 6,5×10-6; a) да, ПКИ > KS(BaSO4) = 1,1×10-10; б) нет, ПКИ < KS(CaSO4) = 2,5×10-5
20. К 50 мл раствора, содержащего 1,7×10-4 моль/л нитрата серебра, прибавили 15 мл 0,01 М раствора хлорида натрия. Образуется ли осадок AgCl?
Ответ: да, ПКИ = 3×10-7 > KS(AgCl) = 1,8×10-10
21. К 1 л раствора, содержащего 2 мг K2CrO4, прибавили 1 мл 0,01 М раствора нитрата серебра. Образуется ли осадок Ag2CrO4?
Ответ: нет, ПКИ = 1×10-13 < KS(Ag2CrO4) = 1,1×10-12
22. Выпадет ли осадок при смешении 0,025 М раствора Pb(NO3)2 с равным объёмом 0,05 М раствором HCl?
Ответ: нет, ПКИ = 8×10-6 < KS(PbCl2) = 1,6×10-5
23. Выпадет ли осадок при смешении равных объёмов 0,001 н. растворов SrCl2 и K2SO4?
Ответ: нет, ПКИ = 2,5×10-7 <KS(SrSO4) = 3,2×10-7
24. Образуется ли осадок, если смешать насыщенный раствор сульфата кальция с равным объёмом раствора, содержащем в 1 л 0,0248 г оксалата аммония.
Ответ: да, ПКИ = 2,5×10-7 > KS(CaC2O4) = 2,3×10-9
25. Будет ли осаждаться SrSO4 при добавлении к 20 мл 0,5 М раствора нитрата стронция 5 мл насыщенного раствора сульфата кальция?
Ответ: да, ПКИ = 4×10-4 >KS(SrSO4) = 3,2×10-7
26. Выпадет ли осадок Mg(OH)2 при действии на 0,2 М раствор сульфата магния равным объёмом: а) 0,2 М раствора аммиака; б) 0,2 М аммонийного буферного раствора?
Ответ: а) да, ПКИ = 1,7×10-7 > KS(Mg(OH)2) = 6×10-10; б) нет, ПКИ = 3×10-17 < KS(Mg(OH)2) = 6×10-10
27. Выпадет ли осадок Mg(OH)2, если к 25 мл раствора, содержащего 0,6 моль/л аммиака и 5,35 г/л хлорида аммония, прибавить 5 мл 0,03 М раствора хлорида магния?
Ответ: нет, ПКИ = 5,1×10-11 < KS(Mg(OH)2) = 6×10-10
28. Образуется ли осадок гидроксида железа(II), если к 20 мл 5×10-3Мраствора FeSO4 прибавить 10 мл 0,5 М раствора аммиака?
Ответ: да, ПКИ = 9,7×10-9 >KS(Fe(OH)2) = 8×10-16
29. Вычислить молярную концентрацию хлорида аммония, которую необходимо создать в 0,02 М растворе хлорида магния, чтобы предотвратить осаждение Mg(OH)2 при смешивании 20 мл этого раствора с 15 мл 0,5 М раствора аммиака.
Ответ: С(NH4Cl) = 1,64×10-2 моль/л
30. Сколько граммов ацетата натрия необходимо прибавить к 20 мл раствора, содержащего 0,2 моль/л сульфата меди и 0,1 моль/л уксусной кислоты, чтобы начал выпадать осадок гидроксида меди(II)?
Ответ: m(CH3COONa) = 0,090 г
31. Сколько граммов хлорида натрия необходимо прибавить к 100 мл 3×10-2Мраствора нитрата свинца, чтобы образовался осадок хлорида свинца?
Ответ: m(NаCl) = 0,133 г
32. Выпадет ли осадок при смешении равных объёмов сантимолярных растворов хлорида стронция и оксалата натрия при: a) pH = 9; б) pH=2.
Ответ: а) да, ПКИ = 2,5×10-5 > KS(SrС2O4) = 1,6×10-7; б) нет, ПКИ = 1,1×10-7 < KS(SrС2O4) = 1,6×10-7
33. Выпадет ли осадок, если смешали 0,4 мл 0,1 М раствора хлорида кальция, 0,6 мл 2 М раствора карбоната аммония и 2 мл 0,2 М аммонийной буферной смеси?
Ответ: да, ПКИ = 6,5×10-5 > KS(СаСО3) = 3,8×10-9
34. Образуется ли осадок CdS, если через 0,001 М раствор хлорида кадмия, подкисленный HCl до концентрации 0,5 моль/л, пропускать сероводород до насыщения?
Ответ: да, ПКИ = 1×10-23 >KS(CdS) = 1.6×10-28
35. При каком значении рН начнется образование осадка при насыщении сероводородом: а) 0,01 М раствора хлорида цинка (образуется ZnS(b)); б) 0,1 М раствора FeCl2?
Ответ: а) рН = 0,5; б) рН = 2,2
36. При каком значении рН может быть достигнуто практически полное осаждение сероводородом: а) сульфида железа(II); б) сульфида меди.
Ответ: а) рН = 4,65; б) рН = -4,3
37. Рассчитать концентрацию ионов меди, которая останется в растворе после их осаждения сероводородом при рН = 0,5.
Ответ: [Cu2+] = 2,52×10-16 моль/л
38.Сколько процентов цинка будет осаждено при пропускании H2S через 0,1 М раствор хлорида цинка (образуется b-ZnS) в присутствии формиатной буферной смеси (рН = 2)?
Ответ: 99,99%
39. Рассчитать концентрацию ионов Fe2+, которая останется в растворе после их осаждения 0,1 М раствором сульфида аммония при рН = 9.
Ответ: [Fe2+] = 2×10-13 моль/л
40. При каком значении рН начнется образование осадка гидроксида из: а) 0,01 М раствора хлорида алюминия; б) 0,1 М раствора нитрата цинка?
Ответ: а) рН = 4,0; б) рН = 6,04
41. При каком значении рН может быть достигнуто практически полное осаждение в виде гидроксидов ионов: а) Fe2+; б) Fe3+.
Ответ: а) рН = 9,45; б) рН = 3,60
42. Какая масса осадка BaSO4 превратится в ВаСО3 при взаимодействии его с 5 мл 2 М Na2СО3?
Ответ: m(BaSO4) = 0,5 г
43. Сколько раз нужно обработать 1 г осадка BaSO4 2М раствором Na2СО3, чтобы полностью перевести его в ВаСО3, если на одну обработку затрачивается 5 мл этого раствора?
Ответ: 2 раза
44. К 200 мл раствора, содержащего по 0,02 моль хлорида и оксалата натрия, постепенно прибавляют нитрат серебра. Какова будет концентрация хлорид-иона в растворе в момент, когда начнется осаждение Ag2C2O4?
Ответ: [Cl-] = 9,5×10-6 моль/л
45. В 100 мл раствора содержится 261 мг Ba(NO3)2 и 33,1 мг Pb(NO3)2. Какое вещество будет осаждаться первым при постепенном прибавлении K2CrO4? Можно ли при этом количественно разделить Ва2+ и Pb2+?
Ответ: PbCrO4; нельзя, так как в момент образования осадка BaCrO4 [Pb2+] = 1,5×10-6 моль/л > 10-6
РАВНОВЕСИЯ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ
1. Рассчитать равновесную концентрацию ионов кадмия в 0,1 М растворе [Cd(NH3)4]2+.
Ответ: [Cd2+] = 1×10-2 моль/л
2. Рассчитать равновесную концентрацию ионов серебра в 0,05 М растворе комплексной соли K[Ag(CN)2].
Ответ: [Ag+] = 6,6×10-8 моль/л
3. Рассчитать равновесную концентрацию ионов серебра в растворе, в 1 л которого растворено 0,5 моль AgNO3 и 1 моль KCN.
Ответ: [Ag+] = 1×10-7 моль/л
4. Смешаны равные объемы 0,02 М раствора AgNO3 и 0,04 М раствора аммиака. Рассчитать равновесную концентрацию ионов серебра в полученном растворе.
Ответ: [Ag+] = 5,7×10-4 моль/л
5. Рассчитать равновесную концентрацию ионов серебра в растворе, в 1 л которого растворено 0,1 моль AgNO3 и 0,7 моль NH3.
Ответ: [Ag+] = 2,4×10-8 моль/л
6.В растворе, полученном при смешении равных объёмов 0,2 М раствора сульфата меди(II) и 4,8 М раствора аммиака, образуется комплекс [Cu(NH3)4]2+. Рассчитать равновесную концентрацию ионов меди в растворе.
Ответ: [Cu2+] = 5,8×10-15 моль/л
7. К 100 мл 0,05 М раствора Hg(NO3)2 прибавили 2,338 г твердого хлорида натрия. Рассчитать равновесную концентрацию ионов ртути в полученном растворе.
Ответ: [Hg2+] = 1,9×10-14 моль/л
8. Рассчитать равновесную концентрацию ионов кадмия, если к 0,001 М раствору CdCl2 добавили избыток аммиака до концентрации 0,1 моль/л (разбавление не учитывать).
Ответ: [Cd2+] = 2,8×10-6 моль/л
9. Рассчитать равновесную концентрацию ионов меди в 0,01 М растворе [Cu(SCN)4]2-, содержащем избыток роданид-ионов в концентрации 1 моль/л.
Ответ: [Cu2+] = 1×10-9 моль/л
10. Рассчитать равновесную концентрацию ионов никеля, если к 0,2 М раствору сульфата никеля добавили равный объем 3 М раствора аммиака (в растворе образуется [Ni(NH3)6]2+).
Ответ: [Ni2+] = 1,9×10-9 моль/л
11. В 1 мл 6 М раствора аммиака полностью растворили 0,0573 г хлорида серебра. Рассчитать равновесные концентрации ионов серебра и [Ag(NH3)2]+ в полученном растворе.
Ответ: [Ag+] = 8,7×10-10 моль/л; [Ag(NH3)2+] = 0,4 моль/л
12. Смешали равные объёмы 0,2 М раствора K[Ag(NO2)2] и 0,8 М раствора KCN. Рассчитать равновесные концентрации Ag+, Ag(NO2)2- и Ag(CN)2- в полученном растворе.
Ответ: [Ag+] = 3,5×10-22 моль/л; [Ag(NO2)2-] = 9,6×10-19 моль/л; [Ag(CN)2-] = 0,1 моль/л
13. Для понижения концентрации ионов ртути до 10-6 моль/л к 0,1 М раствору Hg(NO3)2 прибавили KSCN. Рассчитать общую и равновесную концентрации SCN-, если в растворе образуется комплекс [Hg(SCN)4]2-.
Ответ: C(SCN-) = 0,40 моль/л; [SCN-] = 8,9×10-5 моль/л
14. Рассчитать общую и равновесную концентрации NH3, которые нужно создать в 0,1 М растворе нитрата серебра, чтобы понизить концентрацию ионов Ag+ до 10-6 моль/л за счет образования ионов [Ag(NH3)2]+.
Ответ: C(NH3) = 0,277 моль/л; [NH3] = 7,7×10-2 моль/л
15. Какую массу NaOH прибавили к 10 мл 0,1 М раствора ZnCl2 до полного растворения гидроксида и образования ионов [Zn(OH)4]2-?
Ответ: m(NaOH) = 0,16 г
16. Какой объём 5 М раствора иодида калия нужно добавить к 10 мл 0,1 М раствора Hg(NO3)2, чтобы понизить [Hg2+] до 10-27 моль/л за счет образования комплекса K2[HgI4] (изменение объёма не учитывать)?
Ответ: V(КI) = 1 мл
17. Выпадет ли осадок CdS из 1 л раствора, содержащего 0,1 моль CdSO4 и 0,5 моль KCN, если к нему добавить сульфидный ион до концентрации 5×10-3 моль/л?
Ответ: да, ПКИ = 5×10-17 > KS(CdS) = 1,6×10-28
18. Смешаны равные объемы 0,2 М раствора AgNO3 и 0,6 М раствора аммиака. Выпадет ли осадок Ag2CrO4, если в этот раствор добавить хромат калия до концентрации 0,01 моль/л?
Ответ: нет, ПКИ = 3,5×10-15 <KS(Ag2CrO4) = 1,1×10-12
19. При каком значении рН начнется образование осадка Cd(OH)2 из 0,005 М раствора [Cd(NH3)4]2+, если избыточная концентрация аммиака равна 0,1 моль/л?
Ответ: рН=9,6
20. Образуется ли осадок иодида серебра, если к 0,002 М раствору [Ag(CN)2]- добавить иодид калия до концентрации 0,25 моль/л?
Ответ: да, ПКИ=5,7×10-9 > KS(AgI) = 8,3×10-17
21. Рассчитать равновесную концентрацию аммиака, при которой не будет образовываться осадок СuC2O4 из 0,005 М аммиачного раствора CuCl2 при добавлении твердого оксалата натрия до концентрации 0,1 моль/л.
Ответ: [NH3] = 0,01 моль/л
22. Смешали по 50 мл 0,2 М раствора AgNO3 и 2 М раствора аммиака. Какой объём 2 М раствора хлорида калия следует прибавить к полученному раствору, чтобы началось образование осадка?
Ответ: V(KCl) = 1 мл
23. Какую общую концентрацию аммиака нужно создать в растворе, чтобы в 10 мл его растворилось 18,8 мг бромида серебра?
Ответ: С(NH3) = 3,3 моль/л
24. Сколько граммов хлорида серебра растворится в 100 мл 0,5 М раствора аммиака?
Ответ: m(AgCl) = 0,43 г
25. Вычислить молярную и массовую растворимости бромида серебра в 0,1 М растворе аммиака.
Ответ: S(AgBr) = 3×10-4 моль/л; Т(AgBr) = 0,056 г/л
26. Вычислить молярную и массовую растворимости Сu(OH)2 в 0,01 М растворе аммиака.
Ответ: S = 3,8×10-6 моль/л; Т = 3,7×10-4 г/л