Общая химия. Теория и задачи под ред. Н. В. Коровина и Н. В. Кулешова (1154110), страница 50
Текст из файла (страница 50)
То есть 10 г СuS можнорастворить в 5,2×1017 л Н2О.Задача 6.23. Рассчитайте концентрацию ионов Cu2+ в0,05 М растворе [Cu(NH3)4]SO4:1) в отсутствие избытка лиганда;2) при наличии избытка аммиака концентрации1 моль/л.ГЛАВА 6. РАСТВОРЫ327Р е ш е н и е. Константа нестойкости комплексного иона[Cu(NH3)4]2+ для суммарной диссоциации равна 2,14×10–13(Приложение 5).1. Обозначим через х искомую концентрацию Cu2+. Тогда в соответствии с уравнением суммарной диссоциации[Cu(NH3)4]2+ Cu2+ + 4NH3,равновесная концентрация аммиака [NH3] равна 4х, а концентрация недиссоциированного комплексного иона равна (0,05 – х). Поскольку значение KН очень мало, величиной х по сравнению с 0,05 можно пренебречь.С учетом вышеизложенного запишем выражение дляKН, подставляя в него относительные величины:KН 4[Cu21 ][NH3 ]4 x 3 (4x )444 2,14 3 10213.0,05[Cu(NH3 )4 ]21Откуда х = [Cu2+] = 5,3×10–4 моль/л.2.
Концентрацию ионов Cu2+ при наличии избыткалиганда рассчитываем аналогично, только принимаем[NH3] = 1 моль/л:KН 2 x 3 14 /0,05 2 2,14 3 10113.Откуда х = 1,07×10–14 моль/л.Таким образом, в децимолярном растворе аммиакаконцентрация свободных ионов меди будет более чем на10 порядков ниже.ЗАДАЧИДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ6.1. Рассчитайте молярную концентрацию, молярнуюконцентрацию эквивалента и молярную долю вещества вводном растворе с массовой долей сульфата алюминияАl2(SО4)3 w = 25%.
Плотность раствора r = 1,26 г/см3.6.2. Какой объем 3 н. Н2SО4 потребуется для нейтрализации 300 мл 0,5 М раствора KOH?6.3. В воде объемом 33,3 мл растворили серную кислотумассой 16,7 г. Плотность полученного раствора 1,282 г/см3.328ОБЩАЯ ХИМИЯ. ТЕОРИЯ И ЗАДАЧИРассчитайте титр, массовую долю (в %), молярную концентрацию и молярную концентрацию эквивалента этогораствора.6.4. Сколько молей воды и хлористого калия KCl нужно взять для приготовления 500 мл раствора с массовойдолей KCl 20% и плотностью 1,133 г/см3?6.5.
Насыщенный при 40°С водный раствор хлористого калия содержит 28,6% соли. Какова растворимость этойсоли в г/100 г Н2О?6.6. При 18°С осмотическое давление p водного раствора глицерина равно 3,039×105 Па. Чему будет равно p, еслираствор разбавить в 3 раза, а температуру повысить до37°С?6.7. Осмотическое давление раствора, в 250 мл которого содержится 2,3 г растворенного неэлектролита, при27°С равно 249 кПа. Вычислите молярную массу вещества.6.8.
При 315 К давление насыщенного пара над водойравно 82 кПа. На сколько понизится давление насыщенного водяного пара при указанной температуре, если в540 г воды растворить 36 г глюкозы С6Н12О6?6.9. Насколько повысится Ткип и Тзам раствора по сравнению с чистой водой, если в 100 г воды растворить 9 гглюкозы С6Н12О6?6.10. Рассчитайте понижение температуры замерзанияDТзам и повышение температуры кипения DТкип водногораствора глицерина С3Н8О3 с массовой долей 10%.6.11.
Определите молярную массу мочевины, если известно, что в водном растворе с массовой долей мочевины5% снижение температуры замерзания DТзам составляетоколо 1,6 К.6.12. Чему равна масса этилового спирта, содержащегося в 1 л раствора, если этот раствор при 20°С изотоничен раствору анилина C6H5NH2, в 4 л которого содержится 18,6 г анилина?6.13. Растворимость аммиака в воде при 293 К и 101,3кПа составляет 710 (м3/м3 воды).
Сколько граммов аммиака может раствориться в 5 л воды при таких условиях?6.14. Вычислите степень диссоциации NН4ОН в 0,05 Ми 0,5 М растворах при 298 К. Сформулируйте определеГЛАВА 6. РАСТВОРЫ329ние степени диссоциации и ее зависимости от концентрации электролита.6.15. Вычислите рН 0,01 М LiОН и 0,01 М NН4ОН. Восколько раз различаются концентрации гидроксидионовв этих растворах? Объясните такое различие.6.16.
Вычислите рН 0,05 М раствора НNО3 и 0,05 Мраствора СН3СООН. Во сколько раз различаются концентрации ионов водорода в этих растворах? Объясните такое различие.6.17. Определите активности ионов Н+ и ОН– в некотором растворе, если при 295 К его рН 4,6.6.18. Рассчитайте ионную силу и активности всех ионовв растворах следующего состава:1) 0,002 М Н2SО4 + 0,001 М K2SО4;2) 0,001 М Ва(ОН)2 + 0,001 М ВаСl2.6.19. Определите массу гидроксида натрия, растворенного в 500 мл раствора NаОН, если рН этого раствора равен 12 (g » 1).6.20. Рассчитайте буферную емкость гидрокарбонатного буфера, если при добавлении 5 мл 1 М НСl к 100 мл такого буфера рН изменился на 0,5 единиц. Напишите уравнения реакций, которые обусловливают буферные свойства раствора.6.21.
Рассчитайте, какую массу гидрокарбоната натрияследует добавить в 0,5 л раствора углекислоты с рН 4, чтобыприготовить буфер с рН 7,4, соответствующим рН крови.6.22. Напишите уравнения гидролиза солей NаNО2,K2СО3, ZnCl2, Pb(NO3)2 (по всем возможным ступеням).Укажите реакцию среды растворов этих солей. Рассчитайте значение KГ этих солей по 1й ступени. Какая из солейгидролизуется в наибольшей, а какая в наименьшей степени?6.23. Рассчитайте степень гидролиза b гипобромита натрия NaОВr при концентрациях водного раствора 10–4, 10–3и 10–2 моль/л.
По полученным данным сделайте вывод озависимости b от концентрации раствора электролита.6.24. Рассчитайте концентрацию раствора Al(NO3)3, рНкоторого равен 3,5, учитывая только 1ю ступень гидролиза.330ОБЩАЯ ХИМИЯ. ТЕОРИЯ И ЗАДАЧИ6.25. Рассчитайте рН 0,02 М раствора CH3COONH4.6.26.
Рассчитайте степень гидролиза и рН 10–3 М раствора Аl2(SО4)3.6.27. Раствор, содержащий в 5 л 0,625 г селенида натрия Nа2Sе, имеет рН 10,8. Рассчитайте по этим даннымконстанту гидролиза этой соли по 1й ступени и константу диссоциации селеноводорода Н2Sе по 2й ступени.6.28. Рассчитайте рН растворов, полученных при сливании: 20 мл 0,01 М H2SO4 и 10 мл 0,05 М LiOH.6.29. Рассчитайте рН раствора, содержащего одновременно 0,05 моль/л NH4OH и 0,1 моль/л NH4Cl.6.30. Константы диссоциации уксусной и муравьинойкислот равны соответственно 1,8×10–5 и 1,8×10–4. При какой молярной концентрации раствор уксусной кислотыимеет такое же значение рН, как и 0,01 М раствор муравьиной кислоты?6.31. Можно ли приготовить раствор MgСО3 концентрации:1) 10–3 М;2) 5×10–3 М?6.32.
Чему равна растворимость соли Аg2SО4 (моль/л),если ПР Ag2SO4 2 7,7 3 1015 ?6.33. В каком объеме воды можно растворить 5 г солиВаСО3?6.34. Растворимость (в моль/л) какой соли больше:CaF2 или AgCl?6.35. Определите концентрацию ионов Fe2+ в растворе, который содержит 0,1 М [Fe(CN)6]4– и 0,1 М CN–.6.36. Определите, выпадет ли осадок при сливаниирастворов одинаковых объемов 0,01 M NaCl и 0,01 MNa[Ag(CN)2].6.37. Рассчитайте концентрацию ионов комплексообразователя в 0,1 М растворе Na2[Ni(CN)4] в отсутствие других электролитов.6.38. Вычислите концентрации ионов Cl–, [Co(NH3)6)]2+,Co2+ и молекул NH3 в 0,01 М растворе комплексной соли[Co(NH3)6]Cl2 в отсутствие избытка лиганда (KН = 7,8×10–6).6.39.
Рассчитайте рН насыщенного раствора Са(ОН)2(принимая полную диссоциацию вещества на ионы).ГЛАВА 6. РАСТВОРЫ3316.40. Определите возможность реакции замещения лигандов в комплексах:1) [Hg(NH3)4]2+ + CN–;2) [Hg(NH3)4]2+ + Br–;3) [Hg(NH3)4]2+ + Cl–;4) [Hg(NH3)4]2+ + I–.6.41. Разделите указанные ниже системы на две группы:а) те, которые являются истинными растворами;б) те, которые являются дисперсными системами.Пыль в воздухе, выхлопные газы автомобилей, жирный бульон, физиологический раствор, вода изпод крана, подсахаренная вода, газированная вода с пузырькамигаза, воздух с выбросами газообразных оксидов азота исеры?6.42.
Определите тип дисперсной системы, к которойотносится атмосферный воздух с частичками цементнойпыли размером 2×10–6 м.6.43. Определите тип дисперсной системы, к которойотносится кровь, если она содержит в плазме клетки размером от 100 до 500 нм.МНОГОВАРИАТНЫЕ ЗАДАЧИ6.1. Из четырех веществ (столбцы 1–4 таблицы 6.7) вашего варианта выберите сильные и слабые электролиты исоставьте уравнение диссоциации их в водном растворе.Дайте определение сильных и слабых электролитов.6.2. В столбце 1а даны молярные концентрации длярастворов электролитов из столбца 1. Зная молярную концентрацию своего раствора, определите молярную концентрацию эквивалента, моляльность, молярную долю, массовую долю вещества и титр раствора, принимая его плотность равной единице. Рассчитайте массу электролита,необходимую для приготовления 600 мл раствора с молярной концентрацией столбца 1а, принимая его плотностьравной единице.6.3. Рассчитайте рН растворов электролитов из столбцов 1 и 2 для соответствующих концентраций, приведенных в столбцах 1а и 2а.
Для раствора сильного электролита34562629567256235672679582!"56262567263582632562562652722822222#2121121721218291296965726572679"526792685626326795826582685626355623635562652652673758299958273582958279582$352395823352358723582372727375827299582986468988295725772%37273526879582795279"526355!"25727958257279252795291234567895667899597228272222221282272729 272272 22127222272821299272822722#2 22282227291121121121121121121121121121121121112111211124686988291 2 3 4 5 6 2 7897332ОБЩАЯ ХИМИЯ. ТЕОРИЯ И ЗАДАЧИ(%743456734567834733334"383347833'#743574337435$743133"74332343!743743131345631345678313912398232629487434*34*734"73475634 3473467345347834783434 347345734756393#563"357833783563#35&33783#783"5735378359391234567826359855829!53*3!35)78373487836783563%783563556348563!57365633573983333333313233332383329333333333331383333293311183381183331183211833113233118311323118333111831183311183323111231113831113311131113292976562398558291 2 3 4 3 5 6 7 8 9 7 5ГЛАВА 6.