Растворы (стр. 8 )

Решение

Считаем, что при смешении равных объемов растворов двух солей объем суммарного раствора увеличился вдвое. Следовательно, концентрации обеих солей уменьшились в два раза. Поэтому СН(Mg(NO3)2) = 0,002 моль-экв/л, а СН(Na2S) = 0,0003 моль-экв/л. Для определения концентрации ионов необходимо молярную концентрацию эквивалента перевести в молярную концентрацию:СМ(Mg(NO3)2) = СН fэ =  0,002/2 = 0,001=10–3моль/л, СМ(Na2S)= СН fэ = 0,003/2 = 0,00015 = 1,5⋅10–4 моль/л.

В соответствии с уравнением диссоциации Mg(NO3)2 = Mg2++2NO3-, концентрация СМ(Mg2+) = 10–3моль/л. Концентрация СМ(S2-)=1,5⋅10–4моль/л, согласно уравнению диссоциации Na2S = 2Na++S2-. Так как ПР(MgS) = [Mg2+][S2-] = 2⋅10–15, то произведение концентраций СМ(Mg2+)⋅СМ(S2-) = 10–3 ⋅ 1,5⋅10–4 = 1,5⋅10–7 > ПР, поэтому осадок MgS будет выпадать.

Задача 11.  Вычислить константу гидролиза Kг, степень гидролиза αг и рН 0,1 М раствора NH4Cl. Константа диссоциации слабого основания Kb(NH4OH) = 1,77⋅10–5. 

Решение

Соль NH4Cl (слабого основания и сильной кислоты) подвергается гидролизу по катиону: NH4+ + H2O D NH4OH + H+. Находим значение константы гидролиза:

Kг = Kw/Kb(NH4OH) = 10–14/(1,77⋅10–5) ≈5,56⋅10–10.

Так как значение Kг мало, то αг << 1. Тогда: αг = (Kг/С)1/ 2= (5,56⋅10–10 / 0,1)1/2 ≈ 7,46⋅10–5. Следовательно, концентрация ионов

[H+] = αг C  =  7,46⋅10–5 ⋅ 0,1 = 7,46⋅10–6  и 

рН = –lg[H+] = –lg (7,46⋅10–6) ≈ 5,13.

Ответ. Kг≈5,56⋅10–10, αг≈ 7,46⋅10–5, рН≈ 5,13.

2.6 Тесты

1. Моляльность раствора − это число:

  а) моль растворенного вещества в 1 л растворителя;

  б) моль растворенного вещества в 1 л раствора;

  в) моль растворенного вещества в 1 кг растворителя;

  г) моль растворенного вещества в 1 кг раствора;

  д) граммов растворенного вещества в 1 мл раствора.

2. К раствору неэлектролитов относится водный раствор:

  а) NH3;

  б) C6H12O6;

  в) СH3COOH;

  г) HF.

3. Введение растворенного вещества в растворитель приводит:

  а) к повышению температуры кипения;

  б) к понижению температуры кипения;

  в) к повышению температуры замерзания;

  г) к понижению температуры;

  д) к повышению давления насыщенного пара растворителя;

  е) к понижению давления насыщенного пара растворителя;

  ж) к повышению осмотического;

  з) понижению осмотического давления.

4. Понижение растворимости газов и жидкостей в воде при добавлении в раствор солей называется:

  а) всаливанием;

  б) высаливанием;

  в) осмосом;

  г) экстракцией;

  д) выщелачиванием;

  е) кристаллизацией.

5. Концентрация сульфат-ионов в 0,03 М растворе сульфата железа(III) равна:

  а) 0,01 моль/л;

  б) 0,02 моль/л;

  в) 0,03 моль/л ;

  г) 0,06 моль/л;

  д) 0,09 моль/л ;

  е) 0,18 моль/л.

7. С помощью константы диссоциации описываются равновесия в разбавленных водных растворах:

  а) HF;

  б) HCl;

  в) H2S;

  г) HNO2;

  д) HNO3;

  е) CH3COOH.

8. Соответствие между cтупенями диссоциации ортофосфорной кислоты и значениями соответствующих им констант равновесия

СТУПЕНЬ ДИССОЦИАЦИИ	КОНСТАНТА РАВНОВЕСИЯ
1	а) 6,310-8
2	б) 4,4 10-13
3	в) 7,110-3

9. К буферным следует отнести растворы:

  а) слабой кислоты и ее соли;

  б) сильной кислоты и ее соли;

  в) слабого основания и его соли;

  г) сильного основания и его соли.

10. Буферным водным раствором является смесь:

  а) HCOOH + NaCl

  б) HCOOH + HCl

  в) HCOOK + HCOONa

  г) NaOH + HCOONa

  д) HCOOH + HCOONa

  е) HCOONa + HCl

11. Растворимость вещества равна численному значению его концентрации:

  а) в разбавленном растворе;

  б) в концентрированном растворе;

  в) в насыщенном растворе;

  г) в пересыщенном растворе;

  д) в реальном растворе;

  е) в идеальном растворе.

12. При добавлении Na2SO4 к насыщенному водному раствору BaSO4 растворимость сульфата бария

  а) увеличивается;

  б) уменьшается;

  в) не изменяется;

  г) изменяется немонотонно.

13. Произведение растворимости описывает гетерогенное равновесие в насыщенных водных растворах:

  а) NaCl;

  б) КNO3;

  в) AgCl;

  г) PbSO4;

  д) СаSO4.

14. Величина произведения растворимости зависит:

  а) от температуры;

  б) от концентрации растворенного вещества;

  в) от концентрации одноименных ионов в растворе;

  г) от природы растворенного вещества;

  д) от природы растворителя.

15. В водных растворах необратимо гидродролизуются

  а) нитрат кальция;

  б) фосфат натрия;

  в) сульфид алюминия;

  г) хлорид калия.

16. Какие из веществ, название которых приведены ниже, являются электролитами?

  а) глицерин;

  б) азотная кислота;

  в) уксусная кислота;

  г) хлорид калия;

  д) крахмал.

17. Метод определения молекулярной массы вещества, основанный на разнице температур кипения чистого растворителя и раствора, называется:

  а) эбуллиоскопия;

  б) криоскопия;

  в) микроскопия;

  г) термоскопия;

  д) гастроскопия.

18. Молярная масса вещества, при растворении 2,3 г которого в 100 г воды температура кипения раствора относительно температуры кипения воды повышается на 0,26 градуса (Еводы = 0,52 град∙кг/моль), составляет ______ г/моль.

19. Масса серной кислоты, содержащаяся в 2 л раствора с молярной концентрацией эквивалентов 0,5 моль/л, равна _______ грамма  (–ам).

20. Смешали 1,6 г метанола (СН3ОН) и 2,7 г дистиллированной воды. Мольная доля метанола в растворе составляет ____ %.

21. Концентрация ионов водорода в растворе борной кислоты с pH=4 составляет _______ моль/дм3.

22. На титрование 20,00 см3 0,10 М раствора HCl требуется  16,00 см3 раствора КОН. Следовательно, молярная концентрация щелочи составляет ___________ моль/дм3.

23.  Односторонняя диффузия молекул растворителя через полупроницаемую мембрану в коллоидный раствор называется:

  а) растворением;

  б) диализом;

  в) осмотическим давлением;

  г) осмосом.

2.7 Задачи для самостоятельной работы

Для решения используйте данные  Приложений А и Б.

2.7.1 Способы выражения состава растворов

1. Вычислите молярную концентрацию и молярную концентрацию эквивалента 20 %-ного раствора хлорида кальция плотностью 1,178 г/см3. Ответ: 2,1М; 4,2 н.

2. Чему равна нормальность 30 %-ного раствора NaOH плотностью 1,328 г/см3? К одному литру этого раствора прибавили 5 дм3 воды. Вычислите массовую долю полученного раствора. Ответ: 9,96 н.; 6,3 %.

3. К 3 дм3 10 %-ного раствора HNO3 прибавили 5 дм3 2 %-ного раствора той же кислоты плотностью 1,009 г/см3. Вычислите массовую долю и молярную концентрацию полученного раствора, объем которого равен 8.  Ответ: 5,0 %; 0,82М.

4. Вычислите молярную концентрацию эквивалентов и молярную концентрацию 20,8 %-ного раствора HNO3 плотностью 1,12 г/см3. Сколько граммов кислоты содержится в 4 дм3 этого раствора?
Ответ: 3,70М; 4,17 н.; 931,8 г.

5. Вычислите молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалентов и моляльную концентрацию 16 %-ного раствора хлорида алюминия плотностью 1,149 г/см3. Ответ:1,38М; 4,14 н.; 1,43М.

6. Сколько и какого вещества останется в избытке, если к 75 см3 0,3н. раствора H2SO4 прибавить 125 см3 0,2 н. раствора KOH?
Ответ: 0,14 г KOH.

7. Для осаждения в виде AgCl всего серебра, содержащегося в  100 см3 раствора AgNO3, потребовалось 50 см3 0,2 н. раствора HCl. Какова нормальность раствора AgNO3? Какая масса AgCl выпала в осадок? Ответ: 0,1 н.; 1,433 г.

8. Какой объем 20,01 %-ного раствора HCl (пл 1,100 г/см3) требуется для приготовления 1 дм3 10,17 %-ного раствора (пл. 1,050г/см3)?
Ответ: 485,38 см3.

9. Смешали 10 см3 10 %-ного раствора HNO3 и 100 см3 30 %-ного раствора HNO3. Вычислите массовую долю полученного раствора.
Ответ: 28,38 %.

10. Какой объем 50 %-ного раствора KOH требуется для приготовления 3 дм3 6 %-ного раствора (пл. 1,048 г/см3)
Ответ: 245,5 см3.

2.7.2 Свойства растворов

11. Раствор, содержащий 0,512 г неэлектролита в 100 г бензола, кристаллизуется при 5,296 оС. Температура кристаллизации бензола 5,5 оС. Криоскопическая константа 5,1о. Вычислите молярную массу растворенного вещества. Ответ: 128 г/моль.

12. Вычислите массовую долю водного раствора сахара C12H22О11, зная, что температура кристаллизации раствора -0,93 оС. Криоскопическая константа воды 1,86о. Ответ: 14,6 %.