Пособие для самоподготовки к лабораторным по химии в [12]

условиизадачиплотностиравна1000 г. Определиммассукислотыв1 лраствора mH3PO4 ω mp-pa 0, 0049 1000 4,9г.

Молярнаяконцентрациярастворасоставит

CМ(H PO )			m(H3PO4 )		4,9		0,05 моль/л.
			M(H3PO4 ) V
3	4			98		1

ДлярасчетаCH+ используемвыражение(2.16)

CH + nKД CM 7,5 10 3 0,05 1,9 10-2 моль/л. pH = – lg CH + = – lg 1,9·10-2 = 1,72.

Задача6. Рассчитайте, какизменитсярH 0,005 М раствораNH4OH при разбавленииегов10 раз.

Решение. NH4OH – слабоеоснование(К=1,8·10-5), диссоциируетобратимо:

Д

NH4OH NH4+ OH . Изуравнениядиссоциациивидно, чтодлярасчетарН вначалеследуетрассчитатьконцентрацию враствореOH – ионов, азатем воспользоватьсясоотношениемрH = 14 – pOH.

НайдемсначаларH 0,005 М раствораNH4OH:

K		/ С 1,8 10 5		/5 10 3	6 10 2;
1	Д	M

C C				6 10 2 5 10 3 3 10 4 моль/л;
OH		1	M1
pOH = – lg СOH- = – lg 3∙10-4 = 3,52. ОткударH =14 –3,52 = 10,48.
Теперь			рассчитаем				рH	раствора, разбавленного в 10		раз,
CM 2 = 0,00005 моль/л:
					1,8 10 5 / 5 10 4 0,19;
	K	Д	/ С
2			M	2
C C					1,9 10 1		5 10 4	9,5 10 5 моль/л;
OH		2	M2
pOH = – lg				СOH- = –			lg 9,5∙10-5 = 4,0. ОткударH =14 – 4,0 = 10.			Итак,
вследствиеразбавлениярастворарH уменьшилосьс10,48 до10.

2.5 Контрольусвоениятемы

ЕслиВынесможетерешитькакую-либоизпредлагаемыхзадач, обратитеськ разделу2.4 данногометодическогопособия.

2.5.1 Индивидуальныезадания

Вариант1

1.Вычислитеконцентрациюионовводородав0,01 М растворах:

а) HCl; б) NaOH.

2.ОпределитеpH 0,46%-ногораствора( 1г/ мл) муравьинойкислоты

HCOOH .

51

3. СколькограммовгидроксидааммонияNH4OH содержитсяв1лраствора, pH которогоравен10,62?

Вариант2

1.При какой молярной концентрации раствора CH3COOH недиссоциированнымиостанется: а) 50% молекулкислоты; б) 90%молекул?

2.ВычислитеpH 0,01 М LiOH и0,01 М NH4OH . Объяснитеразличиев значенияхpH дляэтихрастворов.

3.КаковастепеньдиссоциациибромноватистойкислотыHOBr вее2,425%- номрастворе( 1г/ мл), еслиpH раствораравен2.

Вариант3

1.Вычислитеконцентрациюгидрооксид–ионовв0,01 М растворах:

а) HOBr; б) NH4OH.

2.ОпределитеpH растворагидроксидакалияKOH , если концентрация ионовK вэтомрастворесоставляет10 3 моль/л.

3.Определите, сколькограммовH2SO4 содержитсяв1лраствора, pOH которогоравен10. ЗапишитеуравнениедиссоциацииH2SO4 , если 1 .

Вариант4

1.В100млрастворасодержится0,745гKCl . Вычислитеконцентрациюионов калияихлорид–ионоввэтомрастворе.

2.ОдинаковылизначенияpH растворовKOH иNH4OH одинаковой

концентрации, равной0,001 М? Ответобосноватьуравнениемдиссоциациии расчетами.

3. Определитемолярнуюконцентрациюрастворауксуснойкислоты CH3COOH , еслиpH 5,2 . Запишитеуравнениедиссоциациикислотыи

выражениедляконстантыдиссоциации.

Вариант5

1.Вычислитеконцентрациюионовводородав0,05 М растворах:

а) Ba(OH)2 ; б) H2SO4.

2.ОпределитеpH 1,75%-ного раствора( 1г/мл )гидроксидааммония

NH4OH .

3. СколькограммовуксуснойкислотыCH3COOH содержитсяв1лраствора, pH которого равен 2,87? Запишите уравнение диссоциации кислоты и

выражениедляконстантыдиссоциации.

Вариант6

1. Определитеконцентрацию ионовOH врастворе, еслиизвестно, чтов 500млегосодержится0,098гсернойкислоты H2SO4 . Диссоциацию кислоты

считатьполной.

52

2.ВычислитеpH 0,05 М раствораHNO3 и0,05 М раствораCH3COOH . Объяснитеразличиевзначениях.

3.КаковастепеньдиссоциациигидроксидааммонияNH4OH вего0,175%-

номрастворе( 1г/ мл), еслиpH раствораравен11.

Вариант7

1.Вычислитеконцентрациюгидрооксид–ионовв0,001 М растворах:

а) NH4OH; б) HOCl.

2.ОпределитеpH растворагидроксидабарияBa(OH)2 , есликонцентрация

ионовBa 2 вэтомрастворесоставляет0,05 моль/л.

3. Определите сколько граммов HNO3 содержится в 1л раствора, pH которогоравен12. ЗапишитеуравнениедиссоциацииHNO3 , если 1 .

Вариант8

1.ПрикакоймолярнойконцентрациирастворамуравьинойкислотыHCOOH недиссоциированнымиостанется: а) 50% молекулкислоты; б) 90% молекул?

2.ОпределитеpH раствора, в250млкоторогосодержится0,14гKOH .

3.Чемуравны молярныеконцентрациирастворовH2SO4 иCa(OH)2 , если для первого раствора pH 2 , а для второго 12? Запишите уравнения

диссоциации, если 1.

Вариант9

1. Вычислитеконцентрациюионовводородав0,01 М растворах:

а) HNO3 ; б) KOH

2. Определите pH 0,49%-ного раствора ( 1г/ мл )уксусной кислоты

CH3COOH .

3. Сколько граммов гидроксидааммония NH4 OH и гидроксиданатрия NaOH содержитсяв1лихрастворов, еслизначенияpH униходинаковы и

равны11,13? Ответподтвердитьуравнениямидиссоциацииисоответствующими расчетами.

Вариант10

1. Для приготовления 200мл раствора уксусной кислоты CH3COOH использовали 0,06гкислоты. Определите концентрацию ионов водородаи ацетат–ионоввполученномрастворе.

2.ЧемуравнызначенияpH 0,1 М растворовсильныхэлектролитовHCl и NaOH ?

3.ОпределитемолярнуюконцентрациюраствораазотистойкислотыHNO2 ,

если pH 2 . Запишитеуравнениедиссоциации кислоты и выражениедля

константыдиссоциации.

Вариант11

53

1.Вычислитеконцентрациюгидроксид–ионовв0,1 М растворах:

а) CH3COOH; б) NH4OH

2.ОпределитеpOH раствораазотнойкислоты HNO3 , есликонцентрация ионовNO3 вэтомрастворесоставляет0,01 моль/л.

3.НайдитемассуBa(OH)2 , содержащегосяв500млводногораствора, если pH этогораствораравен13.

Вариант12

1.В 200млрастворасодержится1,3гхлориданикеляNiCl2 . Вычислите концентрациюионовникеляихлорид–ионовврастворе.

2.Вычислитеконцентрацию цианид–ионовв0,01 М растворесинильной кислотыHCN . Какизменитсяконцентрацияэтихжеионов, еслиpH раствора

HCN будетравен3 ?

3. Чемуравны молярныеконцентрациирастворовH2SO4 иCa(OH)2 , если для первого раствора pH 1 , а для второго 13? Запишите уравнения

диссоциации, если 1.

Вариант13

1.Вычислитеконцентрациюионовводородав0,5 М растворах:

а) Ca(OH)2 ; б) H2SO4.

2.ОпределитеpH 0,72%-ногораствора( 1г/ мл) иодноватистойкислоты

HOI .

3.НайдитемассуH2SO4 , раствореннойв200млраствора, еслиpH раствора

равен1. ЗапишитеуравнениядиссоциацииH2SO4 , если 1 .

Вариант14

1. Определитеконцентрацию ионовOH врастворе, еслиизвестно, чтов 250млегосодержится1,225гсернойкислоты H2SO4 . Диссоциацию кислоты считатьполной.

2.ЗапишитеуравнениедиссоциациислабогооснованияирассчитайтеpH раствор, в500млкоторогосодержится0,175гNH4OH .

3.Определите молярную концентрацию раствора метаборной кислоты HBO2 , еслиpH 5. Запишитеуравнениедиссоциациикислотыивыражениедля

константыдиссоциации.

Вариант15

1.Вычислитеконцентрациюгидроксид–ионовв0,02 М растворах:

а) HOI; б) NH4OH.

2.ОпределитеpOH растворасернойкислоты H2SO4 , есликонцентрация ионовSO4 2 вэтомрастворесоставляет0,005 моль/л.

3.СколькограммовуксуснойкислотыCH3COOH содержитсяврастворе,

54

если значения pH которого равен 5,2? Запишите уравнение диссоциации

кислотыивыражениедляконстантыдиссоциации.

Вариант16

1.В0,05 М раствореHCN степеньдиссоциацииравна1,26 10 4 . Прикакой концентрациираствораонаувеличитсяв5 раз?

2.ЧемуравнызначенияpH 0,05 М растворовсильныхэлектролитовH2SO4 иBa(OH)2 ? Какизменятсяихзначенияприразбавлениирастворовв10 раз?

3.Одинаковы ли значения молярной концентрации растворов KOH и

NH4OH , если значения pH растворов одинаковы и равны 11,13? Ответ подтвердитеуравнениямидиссоциацииисоответствующимирасчетами.

2.5.2 Вопросы длятестовогоконтролязнаний

А. Вопросысоднимправильнымответом

Выберитеодинправильныйответилизакончитеутверждение.

-

1. СколькоОН ионовсодержитсяв1лраствора, рНкоторогоравен12?

а) 1,00∙1012; б) 3,01∙1023; в) 6,02∙1011; г) 6,02∙1021.

2. Какизменитсяконстантадиссоциацииуксуснойкислоты приразбавлении растворав4 раза?

а) увеличитсяв16 раз; б) увеличитсяв2 раза; в) неизменится; г) уменьшитсяв2 раза.

3. рОН раствораэлектролитаравен5,0. ЧемуравнаконцентрацияH+ ионовв

этомрастворе? а) 10-5 моль/л;

б) 5 моль/л;

в) 9 г/л;

г) 10-9 моль/л.

4. Какизменитсястепеньдиссоциациипропионовойкислотыприразбавлении растворав4 раз?

а) увеличитсяв16 раз; б) увеличитсяв2 раза; в) неизменится; г) уменьшитсяв2 раза.

5. Ионноепроизведениеводыкакконстантыравновесиязависитлишьот:

- ;

а) концентрацииионовОН

55

+ ;

б) концентрацииионовН в) концентрацииионовэлектролита; г) температуры.

+

6. Какнадоизменитьконцентрацию ионовН врастворе, чтобы рНраствора увеличилсянаединицу?

а) увеличитьв10 раз; б) увеличитьна1 моль/л; в) уменьшитьв10 раз;

г) уменьшитьна1 моль/л.

Б. Вопросысмножественнымиответами"верно-неверно”

Длякаждоговопросаилинезаконченногоутверждениядается4 ответа, из которыхмогутбытьправильнымиодин, два, трииливсе.

7. Какими условиями определяется возможность электролитической диссоциациивещества?

а) наличиемврастворяемомвеществеионныхилиполярныхсвязей; б) пространственнойориентациеймолекулрастворителя; в) размерамимолекулрастворяемоговещества; г) полярностьюрастворителя.

8. Какие величины являются количественной характеристикой процесса электролитическойдиссоциации?

а) молярнаяконцентрация; б) степеньдиссоциации; в) ионнаясилараствора; г) константадиссоциации.

9. Какиеизперечисленныхвеществможноотнестиксильнымэлектролитам?

а) НО;

2

б) КОН, Ва(OH)2;

в) H2CO3 , CH3COOH; г) H2SO4 , HCl.

10.Коэффициентактивностиионовврастворезависитот: а) ионнойсилыраствора; б) температуры; в) полярностирастворителя;

г) зарядаирадиусаиона.

11.Степеньдиссоциацииэлектролитапоказывает: а) долюмолекулэлектролита, подвергшихсядиссоциации; б) числомолекул, распавшихсянаионы;

в) отношениечисламолекул, распавшихсянаионы к общему числу растворенныхмолекул;

56

г) общеечислорастворенныхмолекул.

12. Степеньдиссоциацииэлектролитауменьшается: а) принагревании; б) привведениивраствородноименныхионов;

в) приувеличенииконцентрациираствора; г) приразбавлениираствора.

13. Степеньдиссоциацииуксуснойкислотывраствореувеличивается: а) приповышениитемпературы;

б) придобавленииацетатанатрияCH3COONa; в) приразбавлениираствора; г) придобавленииHCl.

14. Константадиссоциацииэлектролитазависитот: а) природыдиссоциирующеговещества; б) концентрации; в) температуры;

г) природырастворителя.

15. КакиефакторыопределяютрНраствора? а) температура;

б) способностькдиссоциацииНО;

2

+ -

в) соотношениевраствореконцентрацийН иОН ионов;

г) концентрацияионовэлектролита. ВВопросысподборомсоответствующихответоввпары"вопрос-ответ"

К перечню пронумерованных вопросов предлагается список ответов, обозначенных буквами. Каждому пронумерованному вопросу соответствует только одинответ. Необходимоподобратьсоответствующиепары "вопросответ”.

Вопросы Ответы

		+
КакойконцентрацииионовН ( моль/л) соответствуютзначениярН?
pH		CH+
1)	0;	а) 1,0∙10-7;
2)	5,5;	б) 3,1∙10-6;
3)	7,0;	в) 1,0;
4)	9,57;	г) 1,0∙10-14;
5)	14,0;	д) 2,7∙10-10

+	-
КакоесоотношениеконцентрацийН иОН ионов( моль/л) удовлетворяет
выражениюионногопроизведенияводы?	COH-
CH+
1) 1,0∙10-10;	а) 7,4∙10-11;

57

2)	1,5∙10-4;	б) 1,54∙10-7;
3)	1,0∙10-3;	в) 1,0∙10-4;
4)	6,5∙10-8;	г) 7,14∙10-3;
5)	1,4∙10-12;	д) 1,0∙10-11

58

Литература

1.Общаяхимиявформулах, определениях, схемах/ Подред. В. Ф. Тикавого. – Мн.: Изд-во“Университетское”, 1987.

2.ФроловВ.В. Химия. – М.: Высшаяшкола, 1986.

3.ФримантлМ. Химиявдействии. В2-хчастях: Пер. сангл. – М.: Мир, 1991. 4.Химия: Справочноеиздание/ В.Шретер,К.Х.Лаунтен-шлегер, Х. Бибракидр.:

Пер. снем. М.: Химия, 1989.

5.ЛюбимоваН.Б. Вопросыизадачипообщейинеорганическойхимии. – М.: Высшаяшкола, 1990.

6.Задачииупражненияпообщейхимии/ Подред.Н.В. Коровина. –М.: Высшаяшкола, 2006

59

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица1

Константыдиссоциациинекоторыхслабыхэлектролитов вводныхрастворахпри298 К

	Название					Сила
		Формула	Названиесолей			кислоты,
	кислоты
					значениеКД
	Азотистая	HNO2	Нитриты			4.0·10-4
	Ортоборная	H3BO3	Ортобораты			5.8·10-10
	Метаборная	HBO2	Метабораты			7.5·10-10
	Бромноватистая	HOBr	Гипобромиты			2.1·10-9
	Иодноватистая	HOI	Гипоиодиты			2·10-11
	Муравьиная	HCOOH	Формиаты			1.8·10-4
	Селеноводородная	H2Se	Селениды		K1	1.7·10-4
					K2	1.0·10-11
	Сернистая	H2SO3	Сульфиты		K1	1.6·10-2
					K2	6.3·10-6
	Сероводородная	H2S	Сульфиды		K1	6.0·10-3
					K2	1.0·10-14
	Теллуристая	H2TeO3	Теллуриты		K1	3.0·10-3
					K2	2.0·10-6
	Угольная	H2CO3	Карбонаты		K1	4.5·10-7
					K2	4.7·10-11
	Уксусная	CH3COOH	Ацетаты			1.8·10-5
	Хлорноватистая	HOCl	Гипохлориты			5.0·10-8
	Фосфорная	H3PO4	Ортофосфаты		K1	7.5·10-3
					K2	6.2·10-8
					K3	2.2·10-13
	Фтороводородная	HF	Фториды			6.6·10-4
	Синильная	HCN	Цианиды			7.9·10-10
	Роданводородная	HCNS	Роданиды			1·10-4
	Щавелевая	H2C2O4	Оксалаты		K1	5.4·10-2
					K2	5.4·10-2
	Название	Формула	Силаоснования, значениеКД
	основания
	Аммониягидроксид	NH4OH		1.8·10-5
	Cеребрагидроксид	AgOH		1.1·10-4
	Свинцагидроксид	Pb(OH)2	K1	9.6·10-4
			K2	3·10-8
	Марганцагидроксид	Mn(OH)2	K2	4·10-4
	Цинкагидроксид	Zn(OH)2	K1	4.4·10-5
			K	1.5·10-9
			2

60