Занятие 43. Основания. Амфотерные гидроксиды

 Повторите: определение оснований с точки зрения теории электролитической диссоциации.

& Вопросы для самостоятельной подготовки

1. Классификация оснований по растворимости и кислотности.

2. Графические формулы и номенклатура оснований.

3. Важнейшие способы получения оснований.

4. Химические свойства оснований.

5. Амфотерные гидроксиды. Особенности диссоциации амфотерных гидроксидов в кислой и щелочной средах.

6. Химические свойства и способы получения амфотерных гидроксидов.

Типовые упражнения с решениями

Задача № 1

3,82 г смеси гидроксида натрия и гидроксида бария растворены в 71,18 мл воды. Для полной нейтрализации полученного раствора потребовалось 12,5 мл 4М раствора хлороводородной кислоты. Определить массовую долю гидроксида бария в исходном растворе.

Решение:

При добавлении HCl происходят следующие реакции:

NaOH + HCl = NaCl + H₂O (1)

Ba(OH)₂ + 2HCl = BaCl₂ + 2H₂O (2)

Найдем количество вещества HCl:

n(HCl) = с(HCl)V(р-ра)=4 моль/л  0,0125 л = 0,05 моль.

Пусть в смеси было х моль NaOH и y моль Ba(OH)₂. Масса смеси равна:

m(смеси) = m(NaOH) + m(Ba(OH)₂) = x40+y171=3,82 г.

В реакции (1) и (2) вступило ( x + 2y) моль HCl: х + 2y = 0,05.

Решим систему уравнений:

40х + 171у = 3,82

х + 2у = 0,05

x = 0,01 моль = n(NaOH);

y = 0,02 моль = n(Ba(OH)₂); m(Ba(OH)₂) = 0,02171 = 3,42 г.

Найдем массовую долю Ba(OH)₂ в исходном растворе:

(Ba(OH)₂) == = = 4,56%/

Ответ: 4,56% Ba(OH)₂.

Упражнения и задачи для самостоятельного решения

1. Составьте уравнения электролитической диссоциации следующих гидроксидов: НСlO₄, H₃PO₄, Zn(OH)₂, Fe(OH)₂, H₂S, Al(OH)₃.

2. Какие из перечисленных веществ будут реагировать с гидроксидом калия: Na₂HPO₄, ZnO, MgO, Ag, SO₂, Zn(OH)₂, CuSO₄, KCl? Напишите уравнения возможных реакций в молекулярном и ионном виде.

3. Сколько мл 10%-ного раствора серной кислоты (пл.=1,07 г/мл) и какая масса цинка требуются для получения 112 л водорода (н.у.)?

(Ответ: 4579 мл и 325 г)

4. Будет ли раствор нейтральным, если к 100 мл 0,05М раствора серной кислоты прилить 50 г 1%-ного раствора гидроксида натрия? Приведите расчет.

5. Через известковую воду пропустили смесь угарного и углекислого газов объемом 2 л. Выпавший при этом осадок отфильтровали, высушили и прокалили. Масса твердого остатка после прокаливания 1,372 г. Определите объемные доли газов в исходной смеси.

(Ответ: 0,73 СО; 0,27 СО₂)

6. Какая масса раствора с массовой долей гидроксида калия 20% потребуется для полного растворения 10 г смеси цинка с оксидом цинка, если при этом выделилось 2,24 л водорода (н.у.)? (Ответ: 80 г)

7. К 100 г раствора с массовой долей сульфата алюминия 3,42% прилили 200 г раствора с массовой долей гидроксида натрия 1,4%. Вычислите массу выпавшего осадка. (Ответ: 0,78 г)

Дополнительные задания

1. К 20 г раствора хлорида алюминия с массовой долей соли 15% прилили 20 г раствора гидроксида натрия с массовой долей щелочи 20%. Образуется ли осадок?

2. Составьте уравнения следующих реакций или укажите, что они невозможны: Al₂O₃+H₂O ; P₂O₅+Ba(OH)₂ ; Cl₂O₇+H₂O ; Cr(OH)₃+NaOH ; ZnO+H₂O ; CaO+H₂O ; CrO₃+H₂O ; Cr₂O₃+H₂O ; KOH+Al₂O₃ .

3. Составьте уравнения следующих реакций:

AlCl₃+NaOH_{(избыток)} ; AlCl₃+NaOH_{(недостаток)}  ; NaOH+ZnO  ; NaOH+Zn(OH)₂ ; NaOH+Zn(OH)₂ ; К[Al(OH)₄]+HCl_{(недостаток)}; Na₃[Al(OH)₆]+H₂SO_{4(избыток)}  ; NaOH+Cr₂O₃  ; NaOH+CrO₃  .

4. Осуществите следующие превращения:

а) Сr  CrCl₃  Cr(OH)₃  NaCrO₂  Cr(NO₃)₃  Na₃[Cr(OH)₆] 

 Cr(OH)₃  Cr₂O₃;

б) Р Х₁ Х₂ Х₃ Х₄;

в) Al₂O₃  Al(OH)₃  Na[Al(OH)₄]  Al(NO₃)₃.

5. К 100 г 8%-ного раствора гидроксида натрия прилили раствор, содержащий 24 г сульфата меди(II). Полученный осадок отфильтровали, высушили и прокалили. Твердый остаток, полученный после прокаливания имел массу 7,6 г. Какой выход продукта реакции (в %) от теоретического? (Ответ: 95%)

6. Слили растворы, содержащие 80 г гидроксида бария и 56,8 г сульфата натрия. Выделенный после фильтрования и просушивания твердый продукт реакции имел массу 80 г. Каков выход продукта реакции от теоретического? (Ответ: 85,8%)

7. Определите состав и массу твердого остатка, полученного при прокаливании осадка, образовавшегося при сливании по 25 г растворов хлорида алюминия и гидроксида натрия с массовой долей каждого 8%.

(Ответ: 0,51 г)