Контрольные задания по химии (стр. 4 )

а. 2Na+ + CO32‾ + 2H+ + 2Cl‾ → 2Na+ + 2Cl‾ + H2О + CO2↑

б. 2Na+ + CO32‾ + Са2+ + 2Сl‾ → 2 Na+ + 2Cl‾ + CaCO3↓

в. 2Na+ + CO32‾ + 2K+ + 2C‾- → 2Na+ + 2Cl‾ + 2K+ + 2CO32‾

Одинаковые ионы в левой и правой частях уравнений сократим и получим уравнения в сокращенной ионно-молекулярной форме, отражающие сущность процесса:

а. 2Н+ + СО32- → Н2О + СО2 ↑

б. Са2+ + СО32- → СаСО3 ↓

В первом сосуде реакция возможна потому, что образуется слабый электролит Н2О и газ СО2; во втором – осадок СаСО3.

Реакция в третьем сосуде не происходит, т. к. в данном случае ионы электролитов не образуют ни малорастворимые, ни малодиссоциирующие вещества.

Таблица 7

Константы диссоциации слабых электролитов

Вещество	Константа диссоциации
КI	КII	КIII
HF	6,6 ∙ 10‾4	–	–
HNO2	4,0 ∙ 10‾4	–	–
H2S	1,1 ∙ 10‾7	1,0 ∙ 10‾14	–
H2SO3	1,6 ∙ 10‾2	6,3 ∙ 10‾8	–
H2CO3	4,5 ∙ 10‾7	4,8 ∙ 10‾11	–
H2SiO3	1,3 ∙ 10‾10	2,0 ∙ 10‾12	–
H3PO4	7,5 ∙ 10‾3	6,3 ∙ 10‾8	1,3 ∙ 10‾12
NH4OH	1,8 ∙ 10‾5	–	–
Cu(OH)2	–	3,4 ∙ 10‾7	–
Fe(OH)2	–	1,3 ∙ 10‾4	–
Fe(OH)3	–	1,8 ∙ 10‾11	1,4 × 10‾12
Zn(OH)2	4,4 ∙ 10‾5	1,5 ∙ 10‾9	–
Mg(OH)2	–	2,5 ∙ 10‾3	–
Pb(OH)2	9,6 ∙ 10‾4	3,0 ∙ 10‾8	–
Al(OH)3	–	–	1,38 ∙ 10‾9

Типовая задача 2

Водородный показатель раствора сульфида натрия (Na2S) равен 8, а в растворе хлорида меди (CuCl2) рН = 5. Объясните, почему в первом растворе значение рН уменьшилось, а во втором увеличилось, хотя они приготовлены из воды с рН = 6. Вычислите концентрации ионов Н+ и ОН‾ в обоих растворах.

Решение.

Вода слабо диссоциирует на ионы Н2О ↔ Н+ + ОН‾ , и в любом водном растворе при температуре, близкой к стандартной, ионное произведение воды с(H+) . с(OH‾) = 10‾ 14. Поскольку

pН = − lgCH+ и CH+ = 10‾ рН , то

в исходной воде: рН = 6, CH+ = 10-6моль/л и СОН‾ = 10 ‾ 8 моль/л;

в первом растворе: рН =5, CH+ = 10-5 моль/л и СОН‾ = 10 ‾ 9 моль/л;

во втором растворе: рН =8, CH+ = 10-8 моль/л и СОН‾ = 10‾ 6 моль/л.

Соли, являясь сильными электролитами, при растворении в воде подвергаются электролитической диссоциации на анионы (остатки кислоты) и катионы (остатки основания). Анионы могут взаимодействовать с ионами Н+ воды, а катионы – с ионами ОН‾ с образованием соответственно кислоты и основания. Реакция осуществляется в том случае, если получившаяся кислота или основание – слабый электролит.

Сульфид натрия образован сильным основанием NaOH и слабой кислотой H2S:

2 NaOH + H2S → Na2S + 2 H2O,

поэтому из образующихся при диссоциации соли ионов

Na2S → 2Na+ + S2- ,

с водой взаимодействует анион

S2‾ + HOH ↔ HS‾ + OH‾ .

В растворе CH+ уменьшается (рН снижается), а СОН‾ − увеличивается.

Обменная реакция взаимодействия ионов соли с водой называется гидролизом. Уравнение гидролиза в молекулярной форме:

Na2S + H2O ↔ NaHS + NaOH .

При разбавлении раствора или его нагревании гидролиз усиливается и может протекать по второй ступени

HS‾ + HOH ↔ H2S + OH‾

NaHS + H2O ↔ H2S + NaОH.

Хлорид меди образован слабым основанием Сu(OH)2 и сильной кислотой HCl

Cu(OH)2 + 2 HCl → CuCl2 + 2 H2O,

поэтому гидролиз идет по катиону

CuCl2 ↔ Cu2+ + 2Cl-

Cu2+ + HOH ↔ CuOH+ + H+

CuCl2 + H2O ↔ CuOHCl + HCl.

При растворении хлорида меди в воде СН+ увеличивается, СОН‾ − уменьшается.

Гидролиз по второй ступени

CuOH+ + HOH ↔ Cu(OH)2 + H+

CuOHCl + H2O ↔ Cu(OH)2 + HCl .

Конечными продуктами гидролиза солей являются кислота и основание, т. о. реакция гидролиза обратна реакции нейтрализации. Если соль образована сильным основанием и сильной кислотой, то она гидролизу не подвергается и рН среды при ее растворении не меняется.

контрольные задания

91. В чем сущность теории электролитической диссоциации? Чем отличается поведение электролитов и неэлектролитов при растворении их в воде? Приведите примеры.

92. Напишите уравнения электролитической диссоциации сильной и слабой кислоты, сильного и слабого основания, средней, кислой и основной соли. Для слабых электролитов напишите выражения констант диссоциации.

93. Дайте определение понятию «степень диссоциации»; объясните, чем сильные электролиты отличаются от слабых, приведите примеры. Как степень диссоциации слабых электролитов зависит от концентрации?

94. От каких факторов зависит константа диссоциации? Какая кислота: азотистая (КHNO3 = 4·10-4) или синильная (КHCN = 8·10-10) является более слабой? Если взять растворы этих кислот равной концентрации, то где рН будет меньше? ( Для объяснения используйте закон разбавления Оствальда).

95. Произойдут ли химические реакции, если смешать растворы: а) СuCl2 и NaOH; б) СuCl2 и HNO3 ? Ответ подтвердите, написав молекулярные и ионно – молекулярные уравнения.

96. Произойдут ли химические реакции, если смешать растворы: а) Na2CO3 + HCl; б) Na2CO3 + KCl? Ответ подтвердите, написав молекулярные и ионно–молекулярные уравнения.

97. Взаимодействием растворов каких веществ можно получить осадок карбонат кальция (СаСО3)? Ответ подтвердите, написав соответствующие уравнения реакций.

98. В воде имеется примесь нитрата магния (Мg(NO3)2). Действием какого реагента можно удалить (образовав осадок) из воды Мg+2? Ответ поясните, написав соответствующие уравнения реакции.

99. Можно ли устранить жесткость воды, обусловленную присутствием в ней нитрата кальция, если добавить: а) карбонат натрия (Na2CO3); б) гидроксид натрия (NaOH); в) нитрат натрия (NaNO3). Ответ подтвердите, написав соответствующие уравнения.

100. Приведите пример гидролиза соли, образованной слабой кислотой и слабым основанием. Усилится или уменьшится гидролиз, если раствор разбавить?

101. Приведите пример гидролиза соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием. Усилится или уменьшится гидролиз, если раствор разбавить?

102. Напишите уравнения гидролиза хлорида аммония (NH4Cl) и хлорида цинка (ZnCl2). Какая из двух солей гидролизуется более полно, если К NH4ОН = 2·10-5, К Zn(ОН)2 = 1, 5·10-9?

103. В воде со значением рН=7 растворили хлорид калия (КСl) и хлорид железа (II) (FeCl2). В каком из растворов СН+ = СОН-, а в каком СН+ > СОН-? Ответ подтвердите, написав уравнения гидролиза.

104. Бетонные изделия, изготовленные на основе портландцемента, содержат свободную известь (Са(ОН)2). В растворе какой соли: нитрата калия или нитрата цинка бетон будет разрушаться более интенсивно? Для ответа используйте уравнения гидролиза.

105. Охарактеризуйте влияние внешних факторов: температуры, концентрации раствора, добавления кислоты и щелочи на полноту протекания гидролиза солей.

Библиографический список

1. Коровин, химия / . – М.: Высшая шк., 2000. – 558 с.

2. Сидоров, химия: Учеб. пособие. / , , -

форова. – М.: АСВ, 2002. – 220 с.

3. Глинка, и упражнения по общей химии / . – Л.: Химия, 1985. –

64 с.

4. Курс химии, В двух частях. Ч. II. Специальная для строительных ин-тов и фак. / Под. ред. . – М.: Высш. шк., 1975. – 236 с.

Варианты контрольных заданий

Вариант	Номера задач, относящихся к данному заданию
01	3	16	31	60	70	76	100
02	4	17	33	59	72	77	101
03	5	18	32	58	73	78	102
04	6	19	34	57	74	79	103
05	7	20	38	56	75	80	104
06	8	21	37	55	69	81	105
07	9	22	35	54	68	82	91
08	10	23	40	53	69	83	92
09	11	24	36	52	67	84	93
10	12	25	39	51	66	85	94
11	13	26	41	50	65	86	95
12	14	27	44	49	64	87	96
13	15	28	43	48	63	88	97
14	1	29	42	47	62	89	98
15	2	30	45	46	61	90	99
16	3	16	44	56	71	81	100
17	4	17	43	57	74	82	101
18	5	18	42	58	72	83	102
19	6	19	41	59	75	84	103
20	7	20	40	60	64	85	104
21	8	21	31	4	65	86	105
22	9	22	32	48	66	87	95
23	10	23	33	53	67	88	94
24	11	24	34	52	68	89	93
25	12	25	35	50	69	90	92
26	13	26	36	49	70	80	91
27	14	7	37	48	71	79	100
28	15	28	38	47	72	78	99
29	1	129	39	46	73	77	98
30	2	30	44	51	74	76	95
31	3	16	45	52	75	80	94
32	4	17	39	53	65	81	96
33	5	18	40	54	64	82	104
34	6	19	31	55	63	83	105
35	7	20	32	56	62	84	91
36	8	21	33	57	61	85	92
37	9	22	36	58	75	86	93
38	10	23	38	59	72	87	94
39	11	24	37	60	70	88	95
40	12	25	44	49	73	89	96
41	13	26	43	48	74	90	97
42	14	27	42	47	75	85	98
43	15	28	39	46	61	76	99
44	1	29	45	50	62	84	100
45	2	30	39	51	63	77	101
46	3	16	31	59	64	83	102
47	4	17	33	58	65	78	103
48	5	18	32	57	66	82	104
49	6	19	44	60	67	79	105
50	7	20	40	46	68	80	98
51	8	21	41	48	69	81	99
52	9	22	42	47	70	82	100
53	10	23	31	48	71	83	92
54	11	24	32	49	72	84	91
55	12	25	33	50	73	85	99
56	13	26	34	51	74	86	98
57	14	27	35	52	75	87	97
58	15	28	36	60	70	88	96
59	1	29	37	59	72	89	95
60	2	30	38	58	74	90	94
61	3	16	39	57	71	79	93
62	4	17	40	56	61	78	92
63	5	18	41	55	62	77	91
64	6	19	42	54	63	76	105
65	7	20	43	53	64	81	104
67	9	22	45	51	66	83	102
68	10	23	35	50	67	84	101
69	11	24	4	49	68	85	100
70	12	25	38	48	69	86	99
71	13	26	37	47	70	87	98
72	14	27	40	55	71	88	97
73	15	28	42	56	72	89	96
74	1	29	44	57	73	90	95
75	2	30	43	58	74	79	94
76	3	16	41	59	75	78	93
77	4	17	39	60	65	77	92
78	5	18	45	56	66	76	91
79	6	19	44	54	67	80	100
80	7	20	43	59	68	81	101
81	8	21	42	60	69	82	102
82	9	22	41	46	70	86	103
83	10	23	40	47	71	84	104
84	11	24	39	48	72	85	105
85	12	25	38	49	73	83	96
86	13	26	37	50	74	82	95
87	14	27	36	51	75	89	94
88	15	28	35	52	61	90	93
89	1	29	34	53	62	76	91
90	2	30	33	54	63	77	92
91	3	16	32	55	64	78	98
92	4	17	41	56	65	79	100
93	5	18	42	57	66	80	101
94	6	19	43	60	67	81	102
95	7	20	44	58	68	82	103
96	8	21	45	59	69	83	104
97	9	22	38	48	70	84	105
98	10	23	31	49	71	85	95
99	11	24	37	50	72	86	96
100	12	25	36	51	75	87	97