Занятие 32. Диссоциация воды. Понятие о водородном показателе

6 На занятии проводится тестовый контроль по теме «Растворы, растворимость и концентрация веществ в растворе».

Вариант билета

1. В зависимости от агрегатного состояния растворителя растворы бывают:

1. жидкими, прозрачными, окрашенными

2. твердыми, аморфными, стеклообразными

3. твердыми, жидкими, газообразными

4. газообразными, жидкими, мутными

1. При растворении нитрата аммония в воде температура раствора:

1. не изменяется 3) повышается

2. понижается 4) вначале повышается, затем понижается

3. При выпаривании 20%-ного раствора массой 400 г уменьшение массы составило:

1) 129 г 2) 380 г 3) 80 г 4) 320 г

4. Какие признаки объединяют истинные растворы и механические смеси: а) возможность разделения компонентов сравнительно простыми физико-химическими методами; б) содержат два или более независимых компонента; в) однородность; г) зависимость масс смешиваемых компонентов от температуры.

1) а, г 2) а, б 3) а, б, г 4) б, в

1. Рассчитайте массовую долю бромида калия в 1,3 М растворе ( = 1,11 г/мл).

1. 27,88% 2) 13,94% 3) 15,47% 4) 17,17%

1. Коэффициент растворимости сульфата кальция при 80^оС равен 0,102 г (на 100 г воды). Рассчитайте массу (в граммах) воды, необходимую для приготовления 900 г насыщенного раствора.

1. 899,90 г 2) 891,8 г 3) 899,08 г 4) 889,8 г

1. Растворимость соли при 80^оС и 20^оС в воде соответственно равна 60 и 30 г (на 100 г воды). При охлаждении от 80^оС до 20^оС насыщенного раствора массой 80 г выпадает в осадок соли:

1. 20 г 2) 30 г 3) 15 г 4) 50 г

& Вопросы для самостоятельной подготовки.

1. Вода как очень слабый электролит.

2. Что понимают под ионным произведением воды?

3. Какова зависимость среды от концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов?

4. Что такое рН и рОН? С помощью каких веществ можно определить рН раствора?



рН = –lg[H⁺] pOH = –lg[OH^–] pH + pOH = 14 (25^оС)

K(Н₂О) = [H⁺][OH^–]

Типовые задачи с решениями

Задача № 1

В водном растворе концентрация ионов водорода Н⁺ равна 10^–3 моль/л при 25^оС. Определите концентрацию ионов ОН^– в этом растворе.

Решение:

Исходя из ионного произведения воды K(Н₂О) = [H⁺][OH^–], находим

[OH^–] = 10^–11 моль/л.

Задача № 2

Вычислите рН водного раствора в 0,01М растворе КОН (  1). Как изменится цвет фенолфталеина в этом растворе?

Решение:

Находим концентрацию ОН^–-ионов в 0,01М растворе КОН:

[OH^–] = [KOH] = 0,01 моль/л, так как  КОН в водном растворе равна 1.

Определяем концентрацию ионов H⁺: [H⁺]= =10^–12 моль/л.

Определяем водородный показатель: рН = –lg[H⁺] = –lg10^–12 = 12.

Среда раствора щелочная, так как рН  7.

Фенолфталеин в щелочной среде окрашивается в малиновый цвет.

Упражнения и задачи для самостоятельного решения.

1. Концентрация ионов водорода в растворе сильной кислоты составила 0,001 моль/л. Определите рН раствора.

2. Определите молярную концентрацию гидроксид-ионов и рН раствора в 0,01М растворе гидроксида калия.

3. Определите молярную концентрацию ионов водорода: а) в растворе с рН = 9; б) в 0,001М растворе NaOH (  ); в) в 0,01М растворе НСl.

4. Определите молярную концентрацию гидроксид-ионов: а) в растворе с рН = 4; б) в растворе с рН = 12; в) в 0,001М растворе NaOH (  ); г) в 0,001М растворе Ва(ОН)₂ (  ); д) в 0,002М растворе НNO₃ ( = 1); е) в 0,002М растворе Н₂SO₄ ( = 1).

5. К раствору, содержащему 50 г азотной кислоты, добавили 50 г КОН. Какова среда полученного раствора: кислая, нейтральная, щелочная?

6. Чему равна концентрация ионов водорода в 1М растворе НСl, если  = 0,9?

7. В 1 л воды содержится 6,0210¹⁶ ионов водорода. Чему равна степень диссоциации воды? (Ответ: 1,810^–9)

Дополнительные задания

1. Закрасьте соответствующими цветами таблицу окраски индикаторов в различных средах:

   Индикатор	Среда
   	Н^+	Н2О	ОН^–
   Лакмус
   Метилоранж
   Фенолфталеин

2. Смешали 50 мл раствора с концентрацией HCl 0,2 моль/л и 300 мл раствора с концентрацией HCl 0,02 моль/. Вычислите рН полученного раствора, принимая, что степень диссоциации HCl равна 0,9.

(Ответ: рН = 1,38)