Растворы (стр. 9 )

13. Вычислите температуру кристаллизации раствора мочевины (NH2)2CO, содержащего 5 г мочевины в 150 г воды. Криоскопическая константа воды 1,86о. Ответ: -1,03 оС.

14. Раствор, содержащий 3,04 г камфоры C10H16O в 100 г бензола, кипит при 80,714 оС. Температура кипения бензола 80,2 оС. Вычислите эбуллиоскопическую константу бензола. Ответ: 2,57о.

15. Вычислите массовую долю водного раствора глицерина C3H5(OH)3, зная, что этот раствор кипит при 100,39 оС. Эбуллиоскопическая константа воды 0,52о. Ответ: 6,45 %.

16. Вычислите молярную массу неэлектролита, зная, что раствор, содержащий 2,25 г этого вещества в 250 г воды, кристаллизуется при  -0,279 оС. Криоскопическая константа воды 1,86о. Ответ: 60 г/моль.

17. Вычислите температуру кипения 6 %-ного раствора нафталина С10Н8 в бензоле. Температура кипения бензола 80,2 оС. Эбуллиоскопическая константа его 2,57 оС. Ответ: 81,25 оС.

18. Раствор, содержащий 25,65 г некоторого неэлектролита в  300 г воды, кристаллизуется при -0,465 оС. Вычислите молярную массу растворенного вещества. Криоскопическая константа воды 1,86о.
Ответ: 342 г/моль.

19. Вычислите криоскопическую константу уксусной кислоты, зная, что раствор, содержащий 4,25 г антрацена С14Н10 в 100 г уксусной кислоты, кристаллизуется при 15,718 оС. Температура кристаллизации уксусной кислоты 16,05 оС. Ответ: 3,9о.

20. При растворении 4,86 г серы в 60 г бензола температура кипения его повысилась на 0,81 оС. Сколько атомов содержит молекула серы в этом растворе? Эбуллиоскопическая константа бензола 2,57о.
Ответ: 8.

2.7.3 Слабые и сильные электролиты

21. Укажите реакцию среды и найдите концентрацию [Н+] и  [ОН-]-ионов в растворах, для которых рН равен:

а) 1,6; б) 10,5.

22. Вычислите рН растворов, в которых концентрация  [Н+]-ионов равна (моль/дм3):

а) 2,0∙10-7 ; б) 8,1∙10-3 ; в) 2,7∙10-10 .

23. Вычислите молярную концентрацию слабой одноосновной кислоты в растворе, если:

а) рН = 4, б = 0,01; б) рН = 3,  б = 1 %; в) pH = 6,  б = 0,001.

24. Вычислите рН 0,01 н раствора уксусной кислоты, в котором степень диссоциации кислоты равна 0,042.

25. Вычислите рН следующих растворов слабых электролитов:

а) 0,02 М NH4OH; б) 0,1 М HCN;

в) 0,05 н HCOOH; г) 0,01 М CH3COOH.

26. Чему равна молярная концентрация раствора уксусной кислоты, рН которой равен 5,2?

27. Найдите степень диссоциации (%) и [Н+] 0,1 М раствора СН3СООН, если константа диссоциации уксусной кислоты равна 1,8∙10-5.

28.  Вычислите [Н+] и рН 0,01 М и 0,05 н растворов H2SO4.

29. Вычислите [Н+] и рН раствора H2SO4с массовой долей кислоты 0,5 % (с = 1,00 г/см3).

30. Вычислите pH раствора гидроксида калия, если в 2 дм3 раствора содержится 1,12 г КОН.

31. Вычислите [H+] и pH 0,5 М раствора гидроксида аммония. Константа диссоциации K (NH4OH) = 1,7610-5.

32. Вычислите рН раствора, полученного при смешивании 500 см3 0,02 М CH3COOH с равным объемом 0,2 М CH3COOK.

33. Вычислите молярную концентрацию раствора HCOOH, имеющего pH = 3.

2.7.4 Гидролиз солей

34. Укажите, какие из приведенных ниже солей подвергаются гидролизу, напишите сокращенные ионно-молекулярные уравнения, укажите реакцию среды:

1) CuCl2, BaCl2, Ca(CH3COO)2, Pb(NO3)2  2) NaClO4, (NH4)2SO4, (NH4)2S, KCN  3) Na3AsO4, CoSO4, AlCl3, CaSO4  4) CrCl3, K2SO4, Na2S, Zn(NO3)2 5) KI;  NH4Br; Na3PO4; ZnSO4

6) MnCl2, (NH4)2CO3, NaHCO3, Sr(NO3)2  7) Rb2S, KNO2, Li2SO4, Na2HPO4  8) Mg(CH3COO)2, SnCl2, NH4NO3, CsCl  9) NaHS, Li2SO3, Rb2SO4, Bi(NO3)3 10) BaS; Al2(SO4)3; HgCl2; Cr(NO3)3.

35. Вычислите константу гидролиза Kг, степень гидролиза αг и рН:

1) 0,2 М раствора НСООК; 2) 0,001 М раствора KF; 3) 0,1 М раствора Na2S; 4) 0,01 М раствора К2СО3; 5) 0,01 М раствора KNO2;

6) 0,06 М раствора Рb(NO3)2 по I ступени; 7) 1 М раствора ZnSO4 по I ступени; 8) 0,01 М раствора K2SO3 по I ступени; 9) 0,2 М раствора Na2CO3 по I ступени; 10) 0,01 М раствора К2С2О4 по I ступени.

Согласно заданному варианту выберите задачи по таблице 2.10 и предоставьте их решение преподавателю.

Таблица 2.10 – Варианты задач для самостоятельного решения

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Номер задач	1, 11 21 34.1	2, 12, 22 35.1	3, 13, 23 35.2	4, 14, 24 34.2	5, 15, 25 35.3	6, 16, 26 35.4	7, 17, 27 35.6	8, 18, 28 35.7	9, 19, 29 35.8
Вариант	10	11	12	13	14	15	16	17	18
Номер задач	10, 20, 30 34.3	11, 9, 31 35.9	12, 8 32 35.10	13, 7, 33 34.4	14, 6, 22 34.5	15, 5, 23 34.6	16, 4, 24 34.7	17, 3, 25 34.8	18, 2, 26 34.9

2.8 Контрольные вопросы для защиты работы

Какие вещества называют электролитами? По какому принципу их разделяют на сильные и слабые электролиты? Напишите уравнения электролитической диссоциации известных вам сильных кислот и оснований в водных растворах. Что служит количественными характеристиками процесса электролитической диссоциации? Напишите выражение концентрационной константы диссоциации для угольной кислоты Н2СО3 по первой и второй ступеням. Для каких электролитов концентрационная константа диссоциации не имеет физического смысла? Что зависит от концентрации раствора: константа диссоциации или степень диссоциации? Напишите выражение закона разбавления Оствальда для бинарного электролита. Для каких электролитов можно использовать его упрощенную форму? Что такое ионное произведение воды, водородный и гидроксидный показатели? Укажите значения этих величин при температуре 298 К в чистой воде. Что такое произведение растворимости ПР? Напишите выражение ПР для Cu(OH)2  и Al(OH)3 и укажите, как для этих электролитов ПР связано с растворимостью S? Что такое гидролиз? Какие четыре основных случая взаимодействия соли с водой вам известны? Приведите примеры, напишите полные и сокращенные ионно-молекулярные уравнения гидролиза, укажите реакцию среды в каждом случае.

3 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Необходимо соблюдать все необходимые меры предосторожности, указанные в специальной инструкции по технике безопасности и в методических указаниях.

Рабочее место содержать в чистоте и порядке, не загромождать его ненужными предметами. Перед уходом из лаборатории привести рабочее место в порядок, выключить воду, электронагревательные приборы и вытяжную вентиляцию.

Не следует ставить склянки с реактивами на книги, тетради и т. п. Все склянки с растворами держать закрытыми и открывать их только во время работы. Закрывая склянки, не путать пробки, т. к. в этом случае реактивы загрязняются и становятся непригодными.

Не уносить реактивы общего пользования на свои рабочие места. Сухие реактивы брать чистой специальной ложечкой (шпателем).

Неизрасходованные реактивы ни в коем случае не  высыпать или выливать обратно в те склянки, из которых они взяты.

Не наклонять лицо над нагреваемой жидкостью во избежание попадания брызг на лицо.

При разбавлении концентрированных кислот, особенно серной, вливать осторожно и небольшими порциями кислоту в воду, а не наоборот.

Не бросать в водопроводные  раковины бумагу, битое стекло, остатки  металлов и т. д. Для этого следует пользоваться специальными мусорными ящиками или баками.

При попадании на кожу (рук, лица и т. д.) концентрированных кислот (серной, азотной и т. д.) немедленно промыть обожженное место большим количеством воды, а затем 3 %-ным раствором питьевой соды, после чего наложить сухую антисептическую повязку.

При ожоге кожи растворами щелочей промывать обожженный участок кожи до тех пор, пока не перестанет быть скользкой на ощупь, и затем промыть 2 %-ным раствором уксусной или борной кислоты.

При попадании брызг кислоты или щелочи в глаза немедленно промыть повреждённый глаз большим количеством воды комнатной температуры, после чего сейчас же обратиться к врачу.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Плотность водных растворов солей

  Таблица А1 − Плотность водных растворов солей

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Константы диссоциации  некоторых слабых электролитов

Таблица Б1 − Константы диссоциации некоторых слабых  электролитов при 298 К

Электролит	Уравнение диссоциации	Kа(b)
Азотистая кислота	HNO2 D NO2– + Н+	5,1⋅10–4
Бензойная кислота	НС7Н5О2 D С7Н5О2– +Н+	6,14⋅10–5
Бромноватистая кислота	HBrO D BrO– + Н+	2,1⋅10–9
Муравьиная кислота	НСООН D НСОО - + Н+	1,8⋅10–4
Фтороводородная кислота	HF D F - + H+	7,4⋅10–4
Сернистая кислота	H2SO3 D HSO3- + H+ HSO3– D SO32- + H+	1,3⋅10–2 5,0⋅10–6
Сероводородная кислота	H2S D HS - + H+ HS– D S2- + H+	5,7⋅10–8 1,2⋅10–13
Угольная кислота	Н2СО3 D НСО3- + Н+ НСО3– D СО32- + Н+	4,3⋅10–7 5,6⋅10–11
Уксусная кислота	СН3СООН D СН3СОО - + Н+	1,8⋅10–5
Фосфорная кислота	H3PO4 D H2PO4- + H+ H2PO4– D HPO42- + H+ HPO42– D PO43- + H+	7,5⋅10–3 6,2⋅10–8 2,2⋅10–13
Цианистоводородная кислота	HCN D CN–  + H+	4,9⋅10–10
Щавелевая кислота	Н2С2О4 D НС2О4- +Н+ НС2О4– D С2О42- +Н+	5,9⋅10–2 6,4⋅10–4
Гидроксид аммония	NH4OH D NH4+ + OH-	1,77⋅10–5
Гидроксид свинца	Pb(OH)2 D PbOH+ + OH- PbOH+ D Pb2+ + OH-	9,6⋅10–4 3,0⋅10–8
Гидроксид цинка	Zn(OH)2 D ZnOH+ + OH - ZnOH+ D Zn2+ + OH-	5,0⋅10–5 1,5⋅10–9

ЛИТЕРАТУРА

1. Коровин, химия / . – М.: Высшая школа, 2002. − 558 с.

2. Глинка, химия: учебное пособие для вузов / ; под. ред. . – М.: Интеграл-Пресс, 2003. – 728 с.

3. Ефимов, неорганических соединений: справочник / , , ; под ред. . – Л.: Химия, 1983. –  389 с.

4. Макрушина, . Модуль 2. Растворы. Дисперсные системы: учебное пособие для модульно-рейтинговой технологии обучения  / . – Бийск: БТИ Алт ГТУ, 2007. –  154 с.

Учебное издание

Растворы

Методические рекомендации по выполнению лабораторной работы по дисциплине «Химия» для студентов специальностей 151001, 160302, 190603, 080401, 170104,  230201, 260204, 240901, 240701, 240702, 240706, 260601, 200106 всех форм  обучения

  Редактор …….

  Корректор …..

  Подписано в печать …… Формат …..

  Усл. п. л. …..  Уч.-изд. л. ….

  Печать — ризография, множительно-копировальный

  Аппарат «RISO TR-1510»

  Тираж …. экз.  Заказ ….

  Издательство Алтайского государственного

  технического университета

  656038, г. Барна

  Оригинал-макет подготовлен ИИО БТИ АлтГТУ

  Отпечатано в ИИО БТИ АлтГТУ

  659305, 7

Федеральное агентство по образованию

Бийский технологический институт (филиал)

государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет им. »

,

Растворы

Методические рекомендации по выполению лабораторной работы по дисциплине «Химия» для студентов специальностей 151001, 160302, 190603, 080401, 170104,  230201, 260204, 240901, 240701, 240702, 240706, 260601, 200106 всех форм  обучения

……………………………………………………

…………………………………………………….

  Зав. кафедрой……………………...…………....

  Заместитель МКФ………………..……………..

  Нормоконтролер………………............………...

  Зав. библиотекой……………………….……….

  Редактор…………………….…………………....

  Зам. директора по УР……………………..………….

Бийск 2010