Ю.М. Коренев и др. - Задачи и вопросы по общей и неорганической химии с ответами и решениями (1114426), страница 19
Текст из файла (страница 19)
л '. ПР(СпяЯ) = [Спе]Я[ЯЯ ] = 4хз х хк 8,55 ° 10 '~ ПР(С Я) 2 ок 10-4З 132 Глава 5. Ответы и решения Н80 + Н20 + 4Г ~ [Н8Г»] + 20Н Кр„н (3) дно КТ1п Краан 1п Кр„,н 18Кравн [Н8Г';][ОН-]2 [Н80][Н20][Г ]» ДОО + ДСо — КТ(п Куо КТ1п ПР )пК„„+ 1пПР !8 Куот + 18 ПР 18К„„+ !8ПР 4.2.2. См. 4.2.1. 1) Растворимость В1г8з равна 8 10»в г л 2) Растворимость 112002 равна 7,4 г л '.
3) Растворимость ВаМпО» равна 4,1 г л Б. 4,2.3. 1) СпЯ ~ Спг» + 82- ПР(Сп8) [Спг» ][82-] 8 3 10-зв [Б ( ОБ= /62-10 =2,6 10 2) СпгЯ 2Сп» + ЯгПР(Сп28) = [Сп+] [Я~ ] = 4хз = 2,5 ° 10»з где х — концентрация Яг , моль . л Б. [Я ] из СпгЯ = ' = 8,55 10 моль л 2- ,2,5 10»з 3) Н88 Н82+ + 82 (см. пункт 1) ~Б ~ НББ = 0»,6.10- = 1,26. 1О- 4) В128з 2В(з++ 382- а 2н зн где х — концентрация В!282 (растворимость), моль л». ПР (В!282) [Взз+]г [Яг ]з (2х)2 (3х)з 108 хз /Б Б 006 =Оф10 1О /166=42 1О 4.2.4. Са(ОН)2 ' Са~~+ 20Н н о 2н где х — концентрация Са(ОН)2 (растворимость), моль л Б. ПР(Са(ОН)2) = 4хз 5 5 10-в хОн 1,11 10-г 1/(74 )т) где 12 — объем воды, Ъ' = 1,2 л.
4.2.5. Н82+ + 4Г [Н8Г»]2 Н80 + Н20 Н82+ + 20Н 4. Химическое равновесие 133 Из (3): [Н8Г4 ] = 0,5[ОН ]. (Активности Н80 и НгО принимаются равными 1.) 18ПР = 18(0,5[ОН ][ОН ] ) — 18Куст = 18(0,5[ОН ] /Куст) ПР = 0,5[ОН ]~/Куст В случае [Н801 ]г: ПР = 0,5(10 г зг)з/(1- 10'з) = 8,7 10 гз В случае [Н8Вг4]~: ПР = 1,6 10 гз. 4.2.6. См. 4.2.5. В случае [А8014]з: ПР = 8,3 ° 10 г. В случае [А8Вг4]~: ПР = 3,0 10 ~~. 4.2.7. ВаСОз Ваг+ + СОг ПР = [Ваг+][СОз ] = [Ваг+]г 5 10 [Ваг+] в 7,1 10 з моль л ' В насыщенном растворе концентрация карбоната бария составляет 7,1 10 з моль.
л г. Раствор не является нейтральным, так как возможно протекание гидролиза по аниону: СОз г+ НгО ~ НСОз + ОН (второй ступенью гидролиза можно пренебречь) [НСО,][ОН ] [ОН ]г К [Со,'-] [СО',-]„- [ОН-] К.(НСО;) 1 ° 10 ы [ОН ]г 5 6 10 и 7 1 10 з — [ОН ] (*) Решая квадратное уравнение, получаем: [ОН ] = 5,44 ° 10 з моль ° л г Пренебрегать [ОН ] в знаменателе правой части равенства (*) нельзя, так как получим, что [ОН ] = 1,13 10 с моль ° л г,что превышвег исходную концентрацию ионов СОз рН = 9,7. 4.2.8.
А801 А8+ + СГ АйгСг04 2А8~ + Сг04 Концентрация ионов А8+, определяемая ПР, для А801: 1,6 ° 10 'о 0,1 = 1,6 ° 10 в моль л г, для АйгСгО~. 1,0-10-гг/0,1) = 3,16-10 е моль л '. В растворе: [А8+][С1 ] = 0,1 ° 0,1 = 1 10 г; [Ай+]~[Сг01 ] = (0,1) '0,1 = 1 10 134 Глава 5. Ответы н решения Первым выпадает в осадок АВС1, так как для превышения его ПР требуется меньшая концентрация ионов Айе. Для образования осадка А82020» необходимо, чтобы [АВ+) > 3,16 10 8 моль л 0,1 . х/(х + 1) > 3,16 . 10 8 где х (л) — объем 0,1 М раствора АВХОз.
х > 3,16 . 10 3 л = 3 10 2 мл 4.3. Концентрация растворов 4.3.1. Ва(ОН)г -ВН20 +Н280» = В880»»+ 10Н20 313 98 233 т1 — масса (г) исходного раствора, т1 — — 100. 1,3 = 130 г; тг — масса (г) Н280» в исходном растворе, тг — — 130. 0,4 = 52 г; х — масса (г) Ва(ОН)2 ВН20, внесенного в кислоту. Масса вступившей в реакцию Н280» — — 98х/315 г Масса оставшейся после реакции Н280» —— (52 — 98х/315) г Масса выпавшего в осадок Ва80» = 233х/315 г Масса раствора после взаимодействия = (130+ х — 233х/315) г Для 10%-ного раствора: О,Ц130 + х — 233х/315) = 52 — 98х/315 х = 115,7 г. 4.3.2. См. 4.3.1. ВаС!г . 2НгО + Н280» = ВаЯО» 1 + 2НгО + 2НС! 2»» 98 233 28 а) При получении 10%-ного раствора хлорида бария серная кислота расходуется полностью.
Масса взятого ВаС1г . 2Н20 равна 147 г. б) Масса взятого ВаС!г . 2Н20 равна 44,1 г. в) Полностью израсходуется взятый ВаС12 . 2Н20 (96,0 г). 4.3.3. Растворимость солей смеси в граммах на 100 г раствора: КгСгг02: 41,1 г (ВО'С), 4,4 г (О'С); К280». 17,6 г (80'С), 6,9 г (О'С). Исходная смесь: 41,1 г К202202 и 4,1 г К280». Содержание примеси 9,1% от массы смеси, 10% от массы чистого К2С1202.
При 80'С: для растворения 41,1 г К2Сгг02 необходимо 58,9 г НгО. В этом количестве воды может раствориться: 58,9 17,6/82,4 = 12,6 г К280», т. е. содержащаяся примесь (4,1 г К280») полностью перейдет в раствор. При 0'С в растворе останется: 58,9. 4,4/95,6 = 2,7 г К2С2202. Выпадет в осадок: 41,1 — 2,7 = 38,4 г КгСг202. В растворе также 4. Химическое равновесие 135 останется: 58,9 6,9/93,1 = 4,4 г Кг804, т.
е. вся примесь Кг804. В перекристаллизованном КгСггОг содержание Кг80з ( 5%. 4.3.4. Растворимость указанных солей в граммах на 100 г раствора: КгСггОг. 41,1 г (80'С), 4,4 г (О'С); КС10з. 28,4 г (80'С), 3,2 г (О'С). Если в исходном растворе, насыщенном при 80'С по КС!Оз, содержалось 28,4 г КС10з, 5,7 г КгСггОг ( 20% от массы КС!Оз) и 71,6 г НгО, то после понижения температуры до 0'С (первея перекристаллизация) выпадет 26,03 г КС10з и 2,38 г КгСггОг (9,14% от массы КС10з). См.
4.3.3. После второй перекристаллизации выпадет 23,86 г КС10з, а 2,38 г КгСггОг останется в растворе, т. е. КС!з будет без примеси КгСггОг после двух перекристаллизаций. А8+ 2НХОз = А8510з+ 510г +НгО зез гге 170 4е А8ИОз + НаС! = А8С! 1. + ) 1а) )'Оз ыз,з зз 4.3.5. В фильтрате содержатся 50,14% НаС! и 1,28% НаХОз. 4.4. Коллигативные свойства растворов т = 1000и/тр.речеее 4.4.1. а) я = СЯТ, где С вЂ” молярная концентрация раствора, С = и/У = т,.„/(МУ), где М вЂ” молярная масса вещества, У вЂ” объем раствора т -ее — 0 01ютр-ре здесь и далее множитель 0,01 вводится для того, чтобы перевести процентную концентрацию раствора (ы) в доли единицы, например 1%е-~ 0,01 1 = 0,01. У = тр.ре/р) где р — плотность раствора.
Подставляя т,.„и У, получаем С = 0,01ри/М и г. = 0,01раЯТ/М. Так как ра = рв, ыА = ыв, ТА = Тв) МА ~ МБ, то иА Ф ии. б) 1кие р рз 100 + ) Ткце р ре 100 + Ет, где т — моляльная концентрация раствора, Š— эбулиоскопическая постоянная растворителя. Так как та = тв, то Ткип.р-реа = Т .р-рев. в) См. пункт а). Так как Са = Св и Та = Тв, то яа = яв.
г) См. пункт а). Тзви.р-рв = 0 — ЬТзаи. р-ра = 0 — Кт, где т — моляльная концентрация раствора, К вЂ” криоскопическая постоянная растворителя. По определению моляльности 136 Глава 5. Ответы и ретения если масса растворителя выражена в граммах, и = Гйв-ва/М = ОЛ1сошр-ра/М Шр-рнтеля = Шр-ра Шв-вв = ™р-ра 0101ГсГтр-ра = 0>ОЦ100 оГ)шр-рв уй = 0,01нГтр.рв 1000/[О,ОЦ100 — оГ) Мтйр.ра] = 1000Гр/[М(100 — оГ)] У,вм р.р, — — 0 — 1000ГрК/[М(100 — оГ)] Так как оГА = Грв, МА 1Р. МБ, то Узам.р-рвА Ф Узам.р-рав д) См. пункт а). Кр.раслык„ы > яр рв,~роз . Е) СМ. ПУНКТ б) Укнп.р-рвтлыкозы = 1кнп.р-расахарозы. ж) СМ. ПУНКТ В) ° ГГр.ра фруктозы = ГГр-ра сахврозм.
3) См. пункт г). Узам р.ра фруктозы < Узам. р-ра сахаровы. и) См. пункт а). (1Р— р)/р' = тт', где ттà — мольная доля растворенного вещества. Гйв-ва/М уйв-вв/М + шведы /Мводы 0 01ссшр.р~/М 0,01оГтр.рв/М + О,ОЦ100 — аГ)шр.ра/18 оГ/М Ги/М + (100 — оГ)/18 Гя/М оГ/М + (100 — ср)/18 (100 — оГ) /18 р' оз/М+ (100 — со)/18 18оГ/[М+ (100 — ьГ)! +1 Так как УА = УБ) тО рА = ро,. ПоскОльку Гид = оГБ н МА Ф МБ, ТО Рнвдр-ром А Ф Рнадр-ром Б. к) См. пункт г). (р' — р)/р' = Ж, где тт' — мольная доля растворенного вещества, т — моляльная концентрация раствора; т = 1000ив-ва/шведы~ если ш,оды в гРаммах.
Гйводы = иводыМвод». Отсюда и - а = т ° шводм/1000 = 18ти,оды/1000 = шиводы/55,56 и,.„ти,, /55,56 т/55,56 и ва+ и о шивод /55 56+ иводв Гй/55 56+ 1 4. Химическое равновесие 137 гй/55,56, 1 гй/55,56+ 1 пз/55,56+ 1 = 55,56р'/(гй + 55,56) Так как Тд = Тн, то рд — — рн. Поскольку гйд = тв, то рвадр-ромА = рвадр-рамн. 4.4.2. а) См.
4.4.1, пункт к). (р 0,98р )/р = 0~02 = Ф = ив-ва/(ив-ва + иводы) ив-ва = 0 02(ив-ва + иводы)~ 0 98ив-ва = 0 02иводы Отсюда 49и,.„= ивовы. Так как М,,а = 92 г ° моль ~, то гйв.ва ' 100% 92ив.ва ' 100% Ыв-зев тз „+ тйзоды 92и, „+ 18и„ 92ив-ва 100% = 9,45% 92ив-ва + 18,49ив-вв б) См. 4.4.1, пункт г). Таам.
р-ра = 0 — 1000озК/(М(100 — ю)] = = 0 — 1000 9,45 1,86/(92 90,55) = — 2,1'С 4.4.3. а) См. 4.4.1, пункт и). (р' — р)/р' = оФ; а = (1 — 1)/(/о — 1); 4 = 1 + а(й — 1), где з — изотонический коэффициент, Й вЂ” число ионов, на которые распадается электролит, а — степень диссоциации электролита. Иногда используют другую формулу: (р Р)/Р— ~ив-ва('ив-ва + ир-рвтвяя) Первая формула справедлива в случае очень разбавленных электролитов. 1 = 1 + 0,02 ° 1 = 1,02 зз' = (1/М)/(1/М + 99/18) = (р' — р)/(р' = = 7,7/(4242,8 ° 1,02) = 0,0018 М = 101 г моль з б) См. 4.4.1, пункт г).
Тзам. р-ра = 0 -4ЬТзыз. р-рв = 0 — (Кой, где ой — моляльная концентрация раствора. Таам. р-ра = 0 — 1000зыК/[М(100 — ы)] = = 0 — 1000 ° 1,02-1 1,86/(101 ° 99) = -0,2'С 138 Глава 5. Ответы и решения 4.4.4. а) См. 4.4.3. М = 101 г моль 1. б) См. 4.4.1, пункт а). я = 1СЯТ, где С вЂ” молярная концентрация раствора. я = 0,01нкрЯТ/М = 0,01 1,02 10 8,31 313/101 = = 2,63 ° 10 Па = 2,59атм Множитель 10 вводится для того, чтобы перевести размерность плотности раствора из г ° см ~ в г - м ~, так как размерность М г ° моль ', а размерность В и Т соответствует Международной системе единиц (СИ).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
