Решение расчётных задач по теме растворы. Решение задач по теме Растворы

• Название: Решение задач по теме Растворы
• Дата: 25.01.2023
• Размер: 75.5 Kb.
• Имя файла: Решение расчётных задач по теме растворы.doc
• Тип: Решение; #905432

Решение задач по теме

«Растворы»

1. 
   В разбавленном растворе, приготовленном из гидросульфата магния и воды, сумма коэффициентов в уравнении необратимой диссоциации растворенного вещества равна
   

Решение:

M g(HSO₄)₂ → Mg²⁺ +2H⁺ + 2SO₄^2-

разлагается, т.к.

H₂SO₄ -сильная кислота

Сумма коэффициентов равна 6.
Приготовленном из гидрокарбоната кальция и воды:

С а(НСО₃)₂ → Са²⁺ + 2НСО₃^-

не разлагается, т.к.

Н₂СО₃ –слабая кислота

Сумма коэффициентов равна 4.
Приготовленном из оксида стронция и воды:

SrO + H₂O = Sr(OH)₂

Sr(OH)₂ → Sr²⁺ + 2OH^-

Сумма коэффициентов равна 4.

2. 
   Определить сумму коэффициентов в сокращенном ионном уравнении реакции FeCl₃ + NaOH →.
   

FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃ + 3 NaCl

Fe³⁺ + 3Cl^- + 3Na⁺ + 3OH^- = Fe(OH)₃ + 3Na⁺ + 3Cl^-

Fe³⁺ + 3OH^- = Fe(OH)₃ (1+3+1=5)

3. Для уравнения реакции Pb(NO₃)₂ + H₂S → сокращенное ионное уравнение запишется в виде:

Pb(NO₃)₂ + H₂S = PbS + 2HNO₃

Pb²⁺ + 2NO₃^- + H₂S = PbS + 2H⁺ + 2NO₃^-

Pb²⁺ + H₂S = PbS + 2H⁺

4. 
   Уравнение Ba² +SO₄^2- = BaSO₄ описывает взаимодействие между:
   

1) Ba(OH)₂ и H₂SO₄; 3) BaCO₃ и H₂SO₄;

2) BaCl₂ и PbSO₄; 4) Ba(OH)₂ и K₂SO₄.
1) Ba(OH)₂ + H₂SO₄ = BaSO₄ + 2H₂O

Ba²⁺ + 2OH^- + 2H⁺ + SO₄^2- = BaSO₄ + 2H₂O

Исходное сокращенное ионно-молекулярное уравнение не получено, следовательно, данное молекулярное уравнение не подходит.
2) BaCl₂ + PbSO₄ = BaSO₄ + PbCl₂

Ba²⁺ + 2Cl^- + PbSO₄^2- = BaSO₄ + PbCl₂ (не подходит)
3) BaCO₃ + H₂SO₄ = BaSO₄ + H₂CO₃

BaCO₃ + 2H⁺ + SO₄^2- = BaSO₄ + H₂CO₃ (не подходит)
4) Ba(OH)₂ + K₂SO₄ = BaSO₄ +2KOH

Ba²⁺ + 2OH^- + 2K⁺ + SO₄^2- = BaSO₄ + 2K⁺ + 2OH^-

Ba²⁺ + SO₄^2- = BaSO₄

Т.е. это молекулярное уравнение соответствует данному в задании сокращенному ионно-молекулярному уравнению – ответ 4.
5. Определить какое молекулярное уравнение соответствует данному сокращенному ионному уравнению MnS + 2H⁺ = Mn²⁺ + H₂S
Необходимо сначала подобрать растворимую соль марганца, а затем уже написать формулу соответствующей сильной кислоты.

MnS + 2HNO₃ = Mn(NO₃)₂ + H₂S

MnS + 2H⁺ + 2NO₃^- = Mn²⁺ + 2NO₃^- + H₂S

MnS + 2H⁺ = Mn²⁺ + H₂S
MnS + 2HCl = MnCl₂ + H₂S

MnS + 2H⁺ + 2Cl^- = Mn²⁺ + 2Cl^- + H₂S

MnS + 2H⁺ = Mn²⁺ + H₂S

6. 
   Для подавления гидролиза фторида калия следует:
   

а) добавить кислоту;

б) добавить щелочь;

в) разбавить раствор водой;

г) повысить температуру.

К F КF → К⁺ + F^-

КOH HF Гидролиз идет по аниону F^-.

сильное слабая F^- + Н⁺ОН^-<=>HF+OH^- - щелочн. среда рН>7

основание кислота КF + Н₂О<=> HF + КOH

Чтобы подавить гидролиз, необходимо сместить равновесие реакции влево (если в задании требуется усилить гидролиз, то равновесие нужно сместить вправо).

а) Если добавить кислоту, то равновесие гидролиза сместится вправо и гидролиз усилится, т.к. в результате образуется слабый электролит – вода (по правилу Бертолле: реакции протекают в направлении образования слабого электролита):

F^- + Н⁺ОН^-<=>HF+OH^-

HCl → H⁺ + Cl^-

б) Если добавить щелочь, то равновесие гидролиза сместится влево и гидролиз ослабеет, т.к. в правой части уравнения увеличится концентрация гидроксид – ионов (по принципу Ле – Шателье: равновесие реакции смещается в направлении, которое ослабляет внешнее воздействие):

F^- + Н⁺ОН^-<=>HF+OH^-

NaOH → Na⁺ + OH^-

в) Разбавление раствора соли усиливает гидролиз (касается всех солей).

г) Гидролиз – процесс эндотермический, поэтому повышение температуры усиливает гидролиз (касается всех солей).

Ответ (б).

6. 
   Значение рН растворов веществ увеличивается в ряду:
   

1) Na₂CO₃ и ZnCl₂ 3) KCl и BeSO₄

2) CaS и Cu(NO₃)₂ 4) MnSO₄ и BaCO₃

Решение:

Шкала рН рН увеличивается если:

0 7 14 1) кислая → нейтральная;

2) кислая → щелочная;

кислая щелочная 3) нейтральная → щелочная.

Если соль образована слабым основанием и сильной кислотой, то среда – кислая.

Если соль образована сильным основанием и слабой кислотой, то среда – щелочная.

Если соль образована слабым основанием и слабой кислотой, либо сильным основанием и сильной кислотой, то среда – нейтральная.

Таким образом, значение рН увеличивается, если первая соль дает кислую (или нейтральную) среду, а вторая – щелочную, либо первая соль дает кислую среду, а вторая – нейтральную.

1. 
   Na₂CO₃ (щелочная среда) и ZnCl₂ (кислая среда);
   
2. 
   CaS (щелочная среда) и Cu(NO₃)₂ ( кислая среда);
   
3. 
   KCl (нейтральная среда) и BeSO₄ (кислая среда);
   
4. 
   MnSO₄ (кислая среда) и BaCO₃ (щелочная среда).
   

Ответ - 4.

6. 
   Вычислить рН 0,1М раствора HJ.
   

Решение:

рН = -lg [H⁺], т.е. надо найти концентрацию ионов Н⁺.

0,1моль/л х

HJ → H⁺ + J^-

1 моль 1 моль

Из уравнения диссоциации кислоты следует:

[H⁺] = [HJ] = 0,1 = 1·10^-1 моль/л

рН = -lg [H⁺] = -lg 10^-1 = 1

6. 
   Вычислить рН 0,005М раствора Ва(ОН)₂.
   

Решение:

0,005моль/л х

Ва(ОН)₂ → Ва²⁺ + 2ОН^-

1 моль 2 моль
х = 0,005·2 = 0,01 = 1·10^-2 моль/л

1

рОН = -lg [ОH^-] = -lg 10^-2 = 2

рН + рОН = 14 => рН = 14 – рОН = 14 – 2 = 12.

6. 
   Вычислить концентрацию гидроксид – ионов в насыщенном растворе Са(ОН)₂, если водородный показатель равен 10.
   

Решение:

рОН = 14 – рН = 14 – 10 = 4

рОН = -lg [ОH^-] => [ОH^-] = 1·10^-4 моль/л.

6. 
   Растворимость хлорида свинца (II) составляет 10,58 г/л. Вычислить ПР (PbCl₂).
   

Решение:

Переведем значение растворимости S = 10.58 г/л в молярную растворимость L (моль/л):

L = S/M_в

М(PbCl₂) = 207 + 2·35,5 = 278 г/моль

L(PbCl₂) = [PbCl₂] = 10,58/278 = 3,93·10^-2 моль/л
L L 2 L

PbCl₂ <=> Pb²⁺ + 2Cl^-

1моль 1моль 2моль

Следовательно, по уравнению диссоциации:

[Pb²⁺] = L = 3,93·10^-2 моль/л

[Cl^-] = 2L = 7,86·10^-2 моль/л

ПР(PbCl₂) = [Pb²⁺]·[Cl^-]² = L·(2L)² = 4 L³ = 2,43·10^-6 .

6. 
   Растворимость насыщенного раствора Zn(OH)₂ равна 1,49·10^-5 / 100 г Н₂О. Вычислить ПР(Zn(OH)₂).
   

Решение:

Т.к. плотность воды равна 1 г/мл, то масса воды равна ее объему и равна 100 мл. Поскольку раствор насыщенный, то воды в нем очень мало, поэтому при решении таких задач принимают объем данного насыщенного раствора равным 100 мл.

1) Находим растворимость Zn(OH)₂ в моль/л, т.е. находим его молярную концентрацию:

С_М = n_в =m_в-ва = 1,49·10^-5 = 1,5·10^-5 моль/л

V_р-ра M_в-ва·V_р-ра 99·0,1
2) В насыщенном растворе:
1,5·10^-5 1,5·10^-5 2·1,5·10^-5

Zn(OH)₂ <=> Zn²⁺ + 2OH^-

1 моль 1 моль 2 моль
По уравнению реакции:

[Zn²⁺] = 1,5·10^-5 моль/л;

[OH^-] = 3·10^-5 моль/л

3) Находим ПР(Zn(OH)₂):

ПР(Zn(OH)₂) = [Zn²⁺]·[OH^-]² = 1,5·10^-5·(3·10^-5)² = 1,35·10^-14.

6. 
   Чему равна масса (в граммах) сульфата меди в 500 мл 0,25 М раствора CuSO₄, плотность которого равна 1,15 г/мл.
   

Рассчитать:

а) массовую долю вещества в растворе;

б) молярную концентрацию эквивалента;

в) титр.

Решение:
С _М = 0,25 моль/л С_М = n_в =m_в-ва =>

V_р-ра = 500 мл V_р-ра M_в-ва·V_р-ра

ρ = 1,15 г/мл m_в-ва = С_М· M_в-ва·V_р-ра = 0,25·160·0,5 = 20 г

m _в-ва – ? M_в-ва (CuSO₄) = 64+32+4·16 = 160 г/моль

ω - ? ω = m _в-ва

С_эк - ? m_р-ра

Т - ? m_р-ра = V_р-ра·ρ = 500·1,15 = 575 г

ω = 20 = 0,0348 или 3,48%

575

С_эк(В)= n_эк

V_р-ра

Количество эквивалентов растворенного вещества:

n_эк = m_в-ва ,

М_эк(В)

М_эк(В) =М(В)·f_эк

f_эк (CuSO₄) = 1 = 1

2·1 2

М_эк(В) = 160·1/2 = 80 г/моль·эк
n_эк = 20 = 0,25 моль·эк

80

С_эк(CuSO₄)= 0,25 = 0,5 моль·эк/л

0,5

Однако, есть формула, которая позволяет значительно упростить этот расчет:

С_М (В)= С_эк(В) · f_эк => С_эк(В) = С_М (В)/ f_эк

С_эк(CuSO₄)= 0,25 = 0,5 моль·эк/л

1/2

Т(CuSO₄) = m_в-ва= 20 = 0,04 г/мл

V_р-ра 500

6. 
   Сколько моль FeCl₃ нужно растворить в 2500 мл воды, чтобы получить раствор с массовой долей хлорида железа 0,02 и плотностью 1,015 г/мл?
   

Рассчитать:

а) молярную концентрацию;

б) молярную концентрацию эквивалента;

в) титр.

Решение:

V _р-ра = 2500 мл n = m_в-ва

ω = 0,02 М(В)

ρ = 1,015 г/мл ω = m _в-ва

n (FeCl₃) - ? m_р-ра

С_М - ? Пусть х г – масса вещества.

С_эк - ? m_р-ра = m _в-ва + m (Н₂О), поскольку V(Н₂О) =

Т - ? m (Н₂О) = 2500 г, то имеем

0,02 = х =>

х + 2500
х = 0,02(х + 2500)

х = 0,02х + 50

х – 0,02х = 50

х = 51 г – масса вещества.

М (FeCl₃) = 56+3·36 = 164 г/моль

n(FeCl₃) = 51 = 0,31 моль

164

С_М = n_в = 0,31 = 0,123 моль/л

V_р-ра 2,513

V_р-ра = m_р-ра = 2551 = 2513 мл

ρ 1,015

m_р-ра = m _в-ва + m (Н₂О) = 51+2500 = 2551 г

С_эк(В) = С_М (В)/ f_эк

f_эк (FeCl₃) = 1 = 1

3·1 3

С_эк(FeCl₃) = 0,123 = 0,369 моль·эк/л

1/3

Т(FeCl₃) = m_в-ва= 51 = 0,02 г/мл

V_р-ра 2500