Ю.М. Коренев и др. - Задачи и вопросы по общей и неорганической химии с ответами и решениями (1114426), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Каллигативиые свойства растворов 53 4.3. Концентрация растворов 4.3.1. Сколько граммов октагидрата гидроксида бария надо добавить к 100 мл 40%-ного раствора серной кислоты (плотность 1,30 г см з), чтобы получить 10%-ный раствор серной кислоты? 4.3.2. Сколько граммов дигидрата хлорида бария ВаС!з 2НзО надо добавить к 100 мл 40%-ного раствора серной кислоты (плотность 1,30 г см з), чтобы получить 10%-ные растворы: а) хлорида бария, б) хлороводородной кислоты и в) серной кислоты? 4.3.3. В 45,21 г смеси сульфата и бихромата калия содержится 4,11 г сульфата. Окажется ли содержание примеси сульфата в бнхромате менее 5% после однократной перекристаллизации, если приготовить насыщенный при 80'С раствор и провести его кристаллизацию прн охлаждении до 0'С? Считайте, что растворимости солей такие же, как и в чистой воде.
4.3.4. Примесь бихромата калия в бертолетовой соли составляет 20% массы КС!Оз. Сколько надо провести перекристаллизаций соли, чтобы снизить содержание бихромата калия в ней до 1%, если насыщение раствора вести при 80'С, а кристаллизацию при 0'С? Считайте, что растворимости солей такие же, как и в чистой воде. 4.3.5. При растворении серебра в 60%-ном растворе НХОз концентрация кислоты уменыннлась до 55% Затем к полученному раствору добавили равное по массе нитрата серебра количество хлорцда натрия. Осадок отфильтровали.
Определите концентрацию солей в фильтратс. 4.4. Коллигативные свойства растворов 4.4.1. Дайте обоснованные ответы. Одинаковы лн а) величины осмотического давления водных растворов неэлектролитов А и Б (ма 11 мн), имеющих равные процентные концентрации (плотность растворов 1 г.см з) и одинаковую температуру? б) температуры начала кипения водных растворов незлектролнтов А и Б (Ма ~ Мв), имеющих одинаковые моляльные концентрации? в) величины осмотического давления водных растворов неэлектролитов А и Б (Ма ф Мв), имеющих одинаковые молярные концентрации и одинаковую температуру? 54 Глава 4.
Химическое равновесие г) температуры начала замерзания водных растворов неэлектролитов А и В (Мл ф Мв), имеющих равные процентные концентрации? д) величины осмотического давления 0,1%-ных водных растворов глюкозы и сахарозы при одной и той же температуре (плотность растворов 1 г см ~)? е) температуры начала кипения 0,01-моляльных водных растворов глюкозы и сахаровы? ж) величины осмотического давления 0,01-малярных водных растворов фруктозы и сахаровы при одной и той же температуре? з) температуры начала замерзания 0,1%-ных водных растворов фруктозы и сахарозы? и) величины давления насыщенного пара воды над водными растворами неэлектролитов А и Б (Ма ф Мв), имеющими одинаковые процентные концентрации и температуру? к) величины давления насыщенного пара воды над водными растворами неэлектролитов А и Б (Мд ф Мв), имеющими одинаковые моляльные концентрации и температуру? 4.4.2.
Давление насыщенного пара водного раствора глицерина составляет 98% от давления насыщенного пара воды при той же температуре. Вычислите процентное содержание глицерина в растворе и температуру начала замерзания этого раствора. К(НяО) = 1,86. 4.4.3. Понижение давления насыщенного пара воды над 1%-ным водным раствором слабого электролита АВ (степень диссоциации 0,02) при 30'С составляет 7,7 Па. Определите молярную массу АВ и температуру начала замерзания этого раствора.
Давление насыщенного пара воды при этой температуре равно 4242,8 Па. К(НзО) = 1,86. 4.4.4. Давление насыщенного пара воды над 1%-ным водным раствором (плотность 1 г см з) слабого электролита АВ (степень диссоциации 0,02) при 40'С составляет 7362,5 Па. Давление насьпценного пара воды при этой температуре составляет 7375,9 Па. Определите молярную массу АВ и осмотическое давление этого раствора при 40'С. 4.4.5. Температура начала кипения 1%-ного водного раствора слабого электролита АВ (степень диссоциации 0,02) равна 100,053'С. Определите молярную массу АВ и давление насыщенного пара воды над этим раствором при 30'С.
Давление насыщенного пара воды при этой температуре составляет 4242,8 Па. Е(НэО) = 0,52. 4.4. Коллигвтивиые свойства растворов 55 4.4.6. Осмотическое давление 1%-ного водного раствора (плотность 1 г . см в) слабого электролита АВ (степень диссоциации 0,02) прн 40'С составляет 2,6 10 Па. Давление насыщенного пара воды при этой температуре равно 7375,9 Па. Определите молярную массу АВ и понижение давления насыщенного пара воды над этим раствором при 40'С. 4.4.Т.
Понижение давления насыщенного пара воды над водным раствором слабого электролита АВ (степень диссоциации 0,05, М„ = 100) при 100'С составляет 191,5 Па. Определите процентную концентрацию раствора и температуру начала его замерзания. К(НзО) = 1,86. 4.4.8. Давление насыщенного пара воды над водным раствором (плотность 1 г см з) слабого электролита АВ (степень диссоциации 0,05, М„= 100) при 47'С составляет 79,45 мм рт. ст. Давление насыщенного пара воды при этой температуре равно 79,60 мм рт.
ст. Определите процентную концентрацию этого раствора и его осмотнческое давление при 47'С. 4.4.9. Температура начала кипения водного раствора слабого электролита АВ (степень диссоциации 0,05, М, = 100) составляет 100,055'С. Определите процентную концентрацию этого раствора и давление насыщенного пара воды над ним при 100'С. Е(НзО) = 0,52.
4.4.10. Осмотическое давление водного раствора (плотность 1г.см з) слабого электролита АВ (степень диссоциации 0,05 М, = 100) при 47'С составляет 2,79 10в Па. Давление насыщенного пара воды при этой температуре равно Т9,60 мм рт. ст. Определите процентную концентрацию этого раствора и давление насыщенного пара воды нвд ним при 47'С. 4 4.11. Понижение давления насыщенного пара воды над 1%-ным водным раствором слабого электролита АВ (М, = 100) при 100'С составляет 191,5 Па. К(НзО) = 1,86. Определите степень диссоциации АВ и температуру начала замерзания этого раствора, 4 4.12.
Давление насыщенного пара воды над 1%-ным водным раствором (плотность 1 г см в) слабого электролита АВ (М„= 100) при 47'С составляет 79,45 мм рт. ст. Давление насыщенного пара воды при этой температуре равно 79,60 мм рт. ст. Определите степень диссоциации АВ и осмотическое давление этого раствора при 47'С. 56 Глава 4.
Химическое равновесие 4.4.13. Температура начала кипения 1%-ного водного раствора слабого электролита АВ (М„= 100) составляет 100,055'С. Определите степень диссоциации АВ и давление насыщенного пара воды над этим раствором при 100'С. Е(НэО) = 0,52. 4.4.14. Осмотическое давление 1%-ного водного раствора (плотность 1 г см з) слабого электролита АВ (М„= 100) при 47'С составляет 2,79 10е Па. Давление насыщенного пара воды при этой температуре равно 79,60 мм рт. ст.
Определите степень диссоциации АВ и давление насыщенного пара воды над этим раствором при 47'С. 4.4 15. Температура начала кипения раствора, содержащего 3,40 г ВаС!е в 100 г воды, составляет 100,208'С. Е(НэО) = 0,52. Определите кажущуюся степень диссоциации соли.
4.4.16. Повышение температуры начала кипения раствора, содержащего 22,14 г Ва(НОэ)е в 250 г НэО, составляет 0,466'С. Определите кажущуюся степень диссоциации соли. Е(НеО) = 0,52. 4.4.17. Повышение температуры начала кипения 4%-ного водного раствора ВаС)э составляет 0,302'С. Определите кажушуюся степень диссоциации соли. Е(НэО) = 0,52. 4.4.18. Понижение давления насыщенного пара воды над 1%-ным водным раствором сильного электролита АВэ (М„= 100) при 100'С составляет 515 Па. К(НэО) = 1,86. Определите кажущуюся степень диссоциации АВэ и температуру начала замерзания этого раствора.
4.4.19. Температура начала кипения 1%-ного водного раствора сильного электролита АВэ (М, = 100) составляет 100,15'С. Определите кажущуюся степень диссоциации АВэ и давление насыщенного пара над этим раствором при 100'С. Е(НэО) = 0,52. 4.4.20. Давление насыщенного пара воды над 1%-ным водным раствором (плотность 1 г см з) сильного электролита АВз (М„= 100) составляет 1,008 10е Па при 100'С. Определите кажущуюся степень диссоциации АВз и осмотическое давление этого раствора при 100'С.
4.4.21. Осмотическое давление 1%-ного водного раствора (плотность 1 г . см з) сильного электролита АВз (М„= 100) при 100'С равно 8,5 10е Па. Определите кажущуюся степень диссоциации АВз и давление насыщенного пара воды над этим раствором при 100'С. 4.5. Фаэовые равновесия в одно- и двухкомпонентных системах 57 4.5. Фазовые равновесия в одно- и двухкомпонентных системах 4.5.1. 1) Изобразите схематично фазовую диаграмму серы. 2) Является ли Бэ аллотропной модификацией серы? Каков состав молекул, присутствующих в газовой фазе? 3) Можно ли получить при постоянном давлении парообразную серу из серы ромбической (моноклинной), минуя другие фазовые превращения? Укажите на диаграмме траекторию процесса.
4) Каким образом на фазовой диаграмме представлены равновесия Я(ж.) Б(ромб.) и Б(ж.) — Б(монокл.)? Определите для этих случаев число степеней свободы. 5) Почему для равновесий Б(монокл.) Я(ромб.) и Б(ж.) Б(ромб.) графики зависимости р от Т имеют наклон к оси температур? 6) Укажите на диаграмме все точки, отвечающие нонвариантным равновесиям, а также число фаз и степеней свободы в этих точках.
7) Как на фазовой диаграмме серы изображено равновесие Б(ромб.) Б(монокл.) Б(жидк.) Каково число степеней свободы в этом случае? 45.2. 1) Какие полиморфные модификации серы вам известны? В чем их различия? Можно ли эти модификации считать аллотропными видоизменениями серы? 2) В чем отличие в составе и строении Б(ромб.) и Б(монокл.), Б(ромб.) и продуктов ее плавления, Б(ромб.) и Б(пластич.), Б(монокл.) и Б(пластич.)? Являются ли Ба и Бе аллотропными модификациями серы? 3) Какие процессы происходят при нагревании расплава серы? 4) Можно ли из жидкой серы получить ромбическую (моноклинвую)? 5) Присутствует ли на диаграмме область, отвечающая существованию пластической серы? является ли пластическая сера аллотропной модификацией? 4 5 3. 1) Изобразите схематично фазовую диаграмму серы.
2) Какие процессы происходят при нагревании серы от комнатной температуры до 500'С (р = 1 атм)? 58 Глава 4. Химическое равновесие 3) Как меняется число степеней свободы и число фаз при охлаждении жидкой серы (р = сопэФ; исходные точки на диаграмме выберите сами)? 4.5.4. 1) Изобразите схематично фазовую диаграмму серы. 2) Обозначьте на фазовой диаграмме все бивариантные равновесия. 3) Могут ли одновременно находиться в равновесии следующие четыре фазы: Б(ромб.) ~~ Б(монокл.) ~ Б(ж.) ~ Б(пар) 4) Обозначьте на фазовой диаграмме точки, отвечающие температуре и давлению, при которых Б(ромб.), Б(монокл.), Б(ж.) и Б(пар) метастабильны.