Типы и номенклатура неорганических веществ (стр. 11 )

6.58. Помимо молярной концентрации, в аналитической химии для указания состава растворов используется величина, называемая маccовой концентрацией: ρB = mB / V(р) (единица измерения – г/л). Дайте словесное определение величены ρB.

6.59. Рассчитайте массовую концентрацию (ρB = mB / V(ρ)) для серной кислоты, если 210 мл ее раствора содержат 6,3.10-2 моль растворенного вещества.

6.60. В физической химии часто используется способ указания состава раствора, называемый моляльной концентрацией растворенного вещества в растворителе L, cmB = nB / mL (единица измерения – моль/кг). Дайте словесное определение величены cmB. Аналогично молярности определяется моляльноcть раствора; приведите это определение.

6.61. Рассчитайте моляльность неводного раствора (cmB = nB / mL) хлорида ртути(II), полученного смешиванием 9,98 г растворенного вещества и 120 мл этанола с плотностью 785 г/л.

6.62. Как вы думаете – зависят или не зависят от температуры величины wB, ks, xB, cB, cmB? Дайте обоснованный ответ.

6.2. Насыщенные растворы. Растворимость веществ

6.63. Постройте графическую зависимость ks = f(t) для KNO3, Ba(OH)2, Li2CO3 и Li2SO4 в интервале 0 – 80 °С по данным в тексте настоящего раздела значениям ks. Методом интерполяции определите значения ks при 50 и 70 °С.

6.64. При 42 оС растворимость нитрата бария и хлората калия по значению одинакова (ks = 0,148). Одинаковой или разной будет массовая доля этих солей в насыщенных растворах при 42 °С? Ответ подтвердите выводом расчетной формулы для wB по известной величине ks и расчетом значений wB для обеих солей.

6.65. По таблице растворимости рассмотрите различия в растворимости галогенидов, сульфидов. У каких катионов все указанные в таблице соли хорошо растворимы, а у каких многие соли малорастворимы или практически нерастворимы? У каких анионов большинство солей хорошо растворимо в воде? Какие катионы нельзя ввести в раствор простым растворением их солей в воде?

6.66. Выведите расчетную формулу для молярной концентрации растворенного вещества по известным величинам ks и r(p). Определите, какими по растворимости в воде при 20 °С являются следующие вещества.

Вариант	а	б	в	г	д	е
Вещество	CsClO3	KClO4	B(OH)3	RbClO4	KClO4	HgCl2
ρ(p), г/л	1047	1001	1014	1007	1010	1045

6.67. По коэффициенту ks установите теоретическую возможность проведения перекристаллизации веществ охлаждением горячих насыщенных растворов.

Вещество	Значение ks °С
20 °С	40 °С	60 °С	80 °С
NaCl MnSO4 RdAl(SO4)2 Ca(CH3COO)2	0,358 0,629 0,016 0.347	0,364 0,600 0,033 0,332	0,372 0,536 0,074 0,327	0,381 0,456 0,252 -

Для каких веществ из этого списка и по какой причине проводить такую перекристаллизацию практически невыгодно? Как следует изменить методику перекристаллизации тех веществ, для которых в указанных условиях она теоретически невозможна?

6.68. Необходимо очистить от растворимых примесей методом перекристаллизации гидроксид бария и карбонат лития. Составьте письменно (в общем виде, без числовых значений) методику очистки.

6.69. Определите массу (г) осадка, который можно получить перекристаллизацией указанных веществ из 50 г воды, если горячий (80 °С) насыщенный раствор отфильтровать и фильтрат охладить до 20 °С:

а) CsNO3 б) B(OH)3 в) KNO3

г) RbClO4 д) Pb(NO3)2 е) KBrO3

6.70. Рассчитайте отношение mв/mв80 или выход (%), при перекристаллизации веществ:

а) CsNO3 б) B(OH)3 в) KNO3

г) RbClO4 д) Pb(NO3)2 е) KBrO3

6.71. Определите массу (г) вещества:

а) CsNO3 б) B(OH)3 в) KNO3

г) RbClO4 д) Pb(NO3)2 е) KBrO3

потерянного с маточным раствором при перекристаллизации, если на приготовление горячего насыщенного раствора пошло 50 г этого вещества.

6.72. Рассчитайте отношение mB20 / mB80 (степень потери с маточным раствором, %), при перекристаллизации веществ:

а) CsNO3 б) B(OH)3 в) KNO3

г) RbClO4 д) Pb(NO3)2 е) KBrO3

6.73. Рассчитайте объем (мл) воды (r = 1 г/мл), использованной для перекристаллизации веществ:

а) CsNO3 б) B(OH)3 в) KNO3

г) RbClO4 д) Pb(NO3)2 е) KBrO3

если требуется получить 25 г осадка.

6.74. Рассчитайте массу (г) вещества, взятого для перекристаллизации:

а) CsNO3 б) B(OH)3 в) KNO3

г) RbClO4 д) Pb(NO3)2 е) KBrO3

если получено 25 г осадка.

6.75. Приготовлено 100 г насыщенного при 80 °С раствора для перекристаллизации следующих веществ:

а) KClO3 б) CsCl в) K2SO4

г) AgNO3 д) NH4Br е) KCl

Рассчитайте массу (г) осадка и потери вещества с маточным раствором при 20 оС.

6.76. Приготовлено 100 г насыщенного при 80 °С раствора:

а) KClO3 б) CsCl в) K2SO4

г) AgNO3 д) NH4Br е) KCl

Рассчитайте (в процентах) выход перекристаллизации (отношение mB20 / mB80 ).

6.77. Определите массу (г) вещества в осадке, а также выход перекристаллизации mB20 / mB80, если rводы = 1 г/мл, а интервал температур 80-20 °С.

Вариант	Вещество	mкр80, г	Vводы, мл
а б в г д е	Cs2SO4 KClO3 Ba(NO3)2 KH2PO4 (NH4)2Cr2O7 CdI2	94,64 69,56 67,83 80,96 74,75 62,04	47,5 186,7 258,2 119,4 66,9 57,2

6.78. Рассчитайте, какую максимальную массу (г) вещества можно было взять для перекристаллизации:

Вариант	Вещество	Vводы, мл
а б в г д е	Cs2SO4 KClO3 Ba(NO3)2 KH2PO4 (NH4)2Cr2O7 CdI2	47,5 186,7 258,2 119,4 66,9 57,2

6.79. Рассчитайте, какой минимальный объем (мл) воды можно было взять для перекристаллизации:

Вариант	Вещество	mкр80, г
а б в г д е	Cs2SO4 KClO3 Ba(NO3)2 KH2PO4 (NH4)2Cr2O7 CdI2	94,64 69,56 67,83 80,96 74,75 62,04

6.80. Определите коэффициент растворимости безводных веществ, если для приготовления насыщенных при заданной температуре растворов использованы соли (rводы = 1 г/мл):

Вариант	Кристаллогидрат	mкр. г	Vводы, мл	t, oC
а б в г д е	AlNH4(SO4 . 12H2O Ni(ClO4)2 . 6H2O Sc2(SO4)3 . 5H2O Ba(CH3COO)2 . 3H2O Na2HPO4 . 12H2O KCr(SO4)2 . 12H2O	33,12 150,61 107,99 151,39 58,28 60,61	225 55 135 175 300 275	20 45 12 25 20 25

6.81. Определите массу (г) кристаллогидрата в осадке после перекристаллизации (80-20 °С):

Вариант	Кристаллогидрат	mкр, г	Vводы, мл
а б в г д е	MgSO4 . 7H2O Na2B4O7 . 10H2O KAl(SO4)2 . 12H2O CoCl2 . 6H2O Na2SO4 . 10H2O NiSO4 . 7H2O	28,05 23,03 26,09 26,83 29,47 24,21	27,2 53,4 21,5 16,9 32,1 21,8

6.82. Рассчитайте, какой минимальный объем (мл) воды можно взять для перекристаллизации (80-20 °С) веществ:

Вариант	Кристаллогидрат	mкр, г	Vводы, мл
а б в г д е	MgSO4 . 7H2O Na2B4O7 . 10H2O KAl(SO4)2 . 12H2O CoCl2 . 6H2O Na2SO4 . 10H2O NiSO4 . 7H2O	28,05 23,03 26,09 26,83 29,47 24,21	27,2 53,4 21,5 16,9 32,1 21,8

6.83. Рассчитайте, какую максимальную массу (г) кристаллогидрата можно взять при перекристаллизации:

Вариант	Кристаллогидрат	mкр. г	V н2o, мл
а б в г д е	MgSO4 . 7H2O Na2B4O7 . 10H2O KAl(SO4)2 . 12H2O CoCl2 . 6H2O Na2SO4 . 10H2O NiSO4 . 7H2O	28,05 23,03 26,09 26,83 29,47 24,21	27,2 53,4 21,5 16,9 32,1 21,8

7 Водные растворы протолитов

7.1. Вода. Нейтральная, кислая и щелочная среда. Сильные протолиты

7.1. Исходя из константы равновесия KС реакции автопротолиза, выведите выражение для KВ в предположении, что степень протекания реакции мала.

7.2. Выведите расчетную формулу для определения аналитической молярной концентрации воды своды в чистой воде и рассчитайте своды (моль/л) при 25 °С.

7.3. Определите KС для реакции автопротолиза воды при 25 °С по известным значениям KB и своды (см. задачи 7.1 и 7.2).

7.4. Рассчитайте массовую долю воды wводы, вступившей в реакцию автопротолиза при 25 °С.

7.5. Выведите расчетную формулу для степени протекания реакции автопротолиза воды (aводы) при извесных значениях KC и своды (см. задачи 7.2 и 7.3)

7.6. Рассчитайте число молекул воды, подвергающихся автопротолизу в 10 мл H2O при 25 °С.

7.7. Ионное произведение воды при 60 °С равно 9.10-14. Рассчитайте равновесную молярную концентрацию (моль/л) катионов оксония и гидроксид-ионов в воде при этой температуре.