Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
pdf

Студенческий документ № 076149 из РАХИ

Содержание

1. Ионные равновесия в растворах электролитов. 4

2. Диссоциация кислот и оснований в воде. Диссоциация воды. Водородный

показатель. 11

3. Растворимость малорастворимых соединений. Произведение растворимо-

сти. 19 4. Гидролиз солей. 28

5. Лабораторные работы: 35

6. Варианты домашних заданий. 41 7. Варианты заданий повышенной сложности. 42

8. Варианты контрольных работ. 42

9. Константы диссоциации кислот и основании в водных растворах. 43

10. Произведение растворимости некоторых малорастворимых веществ 45

11. Растворимость солей и оснований в воде. 46 ИОННЫЕ РАВНОВЕСИЯ В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

Согласно теории электролитической диссоциации, реакции в растворах электролитов протекают не между молекулами, а между ионами, и записывать их лучше не в виде молекулярных схем, а в виде ионных уравнений.

При написании ионных уравнений труднорастворимые, газообразные и слабодиссоциирующие вещества записываются в молекулярной форме, а сильные электролиты в виде ионов. Затем частицы, не изменившиеся в ходе реакции, сокращаются:

AgNO3+ NaCl> vAgCl + NaNO3

Ag+ + NO3- + Na+ + Cl- > vAgCl +Na+ +NO3- Ag+ + Cl- > vAgCl

Для протекания реакции ионного обмена необходимо:

1) связывание тех или иных ионов в труднорастворимые соединения: CuCl2 + Na2S> 2NaCl + vCuS

Cu2+ + 2Cl- + 2Na+ +S2- > 2Na+ + 2Cl- + vCuS

Cu2+ + S2- > vCuS

2) образование слабодиссоциирующих соединений (слабых электролитов):

CH3COONa + HCl > CH3COOH + NaCl

CH3COO- + H+ > CH3COOH

HCl + KOH > KCl + H2O

H+ + OH- > H2O 3) связывание ионов в молекулы газообразных веществ:

Na2S + 2HCl> 2NaCl + H2S^ S2- + 2H+ > H2S^

Рассмотрим реакцию с участием труднорастворимых веществ:

vMg(OH)2 + 2HCl - MgCl2 + H2O

vMg(OH)2 + 2H+ > Mg2+ + H2O

Таким образом, чтобы растворить осадок необходимо связать один из ионов посылаемых им в раствор с образованием слабого электролита

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

1. Можно ли приготовить раствор, содержащий одновременно следующие пары веществ: а)хлорид натрия и нитрат серебра, б)хлорид калия и бромид натрия? Составить молекулярные и ионные уравнения возможных реакций.

Решение:

Раствор, содержащий одновременно два вещества можно приготовить, если эти вещества не взаимодействуют между собой. а)NaCl+AgNO3=NaNO3+AgClv Ag++Cl-=AgClv

Один из продуктов реакции - хлорид серебра - нерастворимое соединение, поэтому указанная выше реакция необратимо протекает. Раствор, содержащий одновременно хлорид натрия и нитрат серебра приготовить невозможно:

б)KCl+NaBr? Хлорид калия и бромид натрия в водном растворе распадаются на ионы K+, Na+, Cl- и Br-. Эти ионы невозможно связать ни в нерастворимое, ни в малодиссоциирующее, ни в газообразное соединение, поэтому NaBr и KCl не взаимодействуют. Раствор одновременно содержащий хлорид калия и бромид натрия приготовить можно.

2. Составить молекулярные и ионные уравнения следующих реакций: а)BaCl2+CdSO4=

б)CaCO3+HCl=

в)NH4Cl+NaOH= г)CH3COONa+HCl=

д)AgCl+NaI= е)Al(OH)3+HCl=

В каждом отдельном случае укажите причину, вызывающую смещения равновесия. Решение:

а) BaCl2+CdSO4=CdCl2+BaSO4v

Ba2++ SO42-=BaSO4v

Смещение равновесия вызывает выпадение нерастворимого осадка сульфата бария.

б) CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2^+H2O CO32-+2H+= CO2^+H2O

Cмещение равновесия вызывает образование газообразного продукта - углекислого газа и малодиссоциирующего соединения - воды. в)NH4Cl+NaOH=NH4OH+NaCl NH4++OH-=NH4OH

Смещение равновесия вызывает образование слабого основания - гидроксида аммония.

г)CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl CH3COO-+H+=CH3COOH

Смещение равновесия вызывает образование слобой летучей уксусной кислоты.

д)AgCl+NaI=AgI+NaCl AgCl+I-=AgI+Cl-

Смещение равновесия вызывает образование иодида серебра (ПР=1,5*10-16) - вещества более труднорастворимого, чем исходный хлорид серебра

(ПР=1,56*10-10).

е)Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

Смещение равновесия вызывает образование воды - слабого электролита.

Задачи

1. Можно ли приготовить раствор, содержащий одновременно следующие пары веществ: а) Cu(NO3)2 и Na2SO4; б) NaOH и HCl; в) BaCl2 и Н2SO4? Cоставить молекулярные и ионно-молекулярные уравнения возможных реакций.

2. Будут ли протекать реакции между растворами следующих электролитов: а) К2СO3 и HCl; б)KNO3 и Na2S; в) CdSO4 и NaOH? Написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения возможных реакций.

3. Написать ионно-молекулярные уравнения реакций между растворами следующих солей:

а) Сульфатом меди и хлоридом бария,

б) Сульфатом натрия и нитратом бария,

в) Сульфатом железа (II)и гидроксидом лития,

г) Нитратом серебра и хлоридом железа (III),

д) Сульфидом натрия и серной кислотой,

е) Нитратом свинца и сероводородом.

4. Составьте молекулярные и ионные уравнения следующих реакций и укажите в каждом отдельном случае причину, вызывающую смещение равновесия:

а) Pb(NO3)2 + KI =

б) AlBr3 + AgNO3 =

в) Cr2(SO4)3 + KOH =

г) Al(OH)3 + KOH =

д) CaSO4 + BaCl2 =

е) NH4OH + H2S =

ж) NH4OH + HBr =

з) Fe(OH)3 + HNO3 =

5. Написать молекулярные уравнения реакций, выраженных следующими молекулярно-ионными уравнениями:

а) Pb2+ + 2Cl - = PbCl2;

б) Cr3+ + 3OH - = vCr(OH)3;

в) Ba2+ + SO42- = vBaSO4;

г) CN - + H+ = HCN;

д) Mn2+ + S2- = MnS;

е) Sn2+ + 2OH - = vSn(OH)2;

ж) CH3COO - + H+ = CH3COOH.

6. С помощью молекулярных и ионно-молекулярных уравнений ответить на вопросы: а) растворы каких солей надо смешать для получения осадка карбоната кальция? б) можно ли карбонат кальция перевести в сульфат кальция действием на него сульфата натрия?

(ПР(CaSO4)=6,1*10-5; ПР(CaCO3)=4,8*10-9).

7. Будут ли протекать реакции между растворами следующих электролитов: а) Ba(OH)2 и HNO3; б) (NH4)2SO4 и KOH; в)CuSO4 и NaOH? Написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения возможных реакций.

8. С помощью молекулярных и ионно-молекулярных уравнений ответить на вопросы: а) растворы каких солей надо смешать для получения в осадке сульфата бария? б) можно ли сульфат бария перевести в сульфат стронция действием на него дихлорида стронция? (ПР(BaSO4) =

1,08*10-10; ПР(SrSO4) =1,6*10-9).

9. Написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения между растворами следующих электролитов:

а) Сульфита натрия и серной кислоты;

б) Хлорида цинка и гидроксида калия;

в) Карбоната калия и серной кислоты.

10. Смешивают попарно растворы: а) NaOH и KCl; б) K2SO3 и HCl; в)CuCl2 и Ba(OH)2; г) H2SO4 и HCl. В каких из приведенных случаев реакции практически пойдут до конца? Составьте для этих реакций молекулярные и ионно-молекулярные уравнения.

11. Написать в ионно-молекулярной форме уравнения реакций образования соединений, менее растворимых, чем исходные: а) SrSO4 + BaCl2;

б) AgCl + K2S;

в) CaCl2 + Na3PO4.

12. Написать в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения реакций, приводящих к образованию малодиссоциированных соединений: а) Na2S + H2SO4; б) NH4Cl + Ca(OH)2; в) FeS + HCl.

13. Написать в ионно-молекулярной форме уравнения реакций нейтрализации и указать, какая из них протекает обратимо, а какая необратимо. а) H2SO4 + NaOH; б) HCN + KOH; в) NH4OH + H2SO4.

14. Написать в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения реакций, приводящих к образованию малорастворимых осадков или газов:

а) Pb(NO3)2 + KI; б) K2CO3 + HCl; в) NiCl2 + H2S.

15. Можно ли приготовить раствор, содержащий одновременно следующие пары веществ:

а) NaOH и Ca(OH)2; б) Sn(OH)2 и NaOH; в) Sn(OH)2 и HNO3? Представьте возможные реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

16. Можно ли приготовить раствор, содержащий одновременно следующие пары веществ:

а) Zn(OH)2 и KOH; б) Ba(OH)2 и HCl; в) Fe(OH)3 и NaOH? Представьте возможные реакции в молекулярном и ионно- молекулярном виде.

17. Можно ли приготовить раствор, содержащий одновременно следующие пары веществ:

а) СuSO4 и NaNO3; б) Na2CO3 и HCl; в) AgNO3 и NaCl?

Ответ обосновать с помощью молекулярных и ионно-молекулярных уравнений соответствующих реакций.

18. С помощью молекулярных и ионно-молекулярных уравнений ответить на вопросы:

а) растворы, каких солей надо смешать для получения в осадке хлорида серебра?

б) Можно ли хлорид серебра перевести в сульфат серебра действием на него сульфата натрия (ПР(AgCl) = 1,56*10-10, ПР(Ag2SO4)=7,7*10-5). Ответ обосновать.

19. Смешивают попарно растворы следующих электролитов:

а) NaOH и HNO3; б) K2CO3 и HCl; в) CuSO4 и KOH.

В каких растворах протекают реакции? Составить их молекулярные и ионно-молекулярные уравнения.

20. Составить молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций нейтрализации: а) сильной кислоты щелочью, б) слабой кислоты щелочью, в) сильной кислоты слабым основанием, г) слабой кислоты слабым основанием.

21. Смешивают попарно растворы: а) NaOH и HCl; б) K2SO3 и HCl; в)CH3COONa и H2SO4. Какие реакции будут практически протекать до конца? Составить для них молекулярные и ионно-молекулярные уравнения.

22. Смешивают попарно растворы: а) Cu(NO3)2 и Na2SO4; б) BaCl2 и K2SO4;

в) KNO3 и NaCl; г) AgNO3 и KCl.

В какихизприведенных случаев реакция практически пойдет до конца? Составьте для этих реакций молекулярные и ионно-молекулярные уравнения.

23. Составьте по три молекулярных уравнения реакций к каждому из ионно-молекулярных уравнений:

а) Ca2+ + CO32- = vCaCO3; б) CO32- + 2H+ = ^CO2 + H2O;

в) H+ + OH - = H2O; г) Fe3+ + 3OH - =vFe(OH)3.

24. Написать в молекулярной и ионной формах уравнения реакций между:

а) сульфидом марганца и серной кислотой,

б) гидроксидом свинца(II) и гидроксидом калия,

в) гидроксидом магния и раствором хлорида аммония,

г) гидроксидом марганца(II) и раствором нитрата аммония,

д) карбонатом кальция и соляной кислотой,

е) гидроксидом хрома(III) и гидроксидом натрия.

25. Написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций:

а) растворения карбоната кальция в соляной кислоте,

б) взаимодействия растворов нитрата бария и сульфата натрия,

в) взаимодействия растворов трихлорида железа и гидроксида аммония.

26. К каждому из веществ: Al(OH)3, H2SO4, Ba(OH)2, FeCl3 прибавили раствор гидроксида калия. В каких случаях произошли реакции? Выразить их молекулярными и ионно-молекулярными уравнениями.

27. Написать в молекулярной и ионной формах уравнения реакций между:

а) уксусной кислотой и гидроксидом натрия,

б) сероводородной кислотой и гидроксидом бария,

в) плавиковой кислотой и гидроксидом натрия,

г) азотной кислотой и гидроксидом аммония,

д) хлорной кислотой и гидроксидом цинка,

е) азотной кислотой и гидроксидом свинца.

28. Написать в молекулярной и ионной формах уравнения реакций между:

а) сульфидом цинка и соляной кислотой,

б) карбонатом кальция и соляной кислотой,

в) сульфатом аммония и гидроксидом калия,

г) карбонатом кальция и азотной кислотой.

29. Написать в молекулярной и ионной формах уравнения реакций между:

а) соляной кислотой и гидроксидом бария,

б) хлорной кислотой и гидроксидом кальция,

в) азотной кислотой и гидроксидом рубидия,

г) бромистоводородной кислотой и гидроксидом бария,

д) азотнойкислотой и гидроксидом стронция.

30. К каждому из веществ KHCO3, CH3COOH, BaCl2, Na2S прибавили раствор серной кислоты. В каких случаях произошли реакции? Выразить их молекулярными и ионно-молекулярными уравнениями.

31. К каждому из веществ: Na2CO3, Fe(OH)2, NaNO3, KHS прибавили раствор соляной кислоты. В каких случаях произошли реакции? Выразить их молекулярными и ионно-молекулярными уравнениями.

32. Написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций нейтрализации:

а) HCl + Ba(OH)2,

б) Fe(OH)3 + HNO3,

в) CH3COOH + NH4OH,

г) H2S + NaOH.

Указать какие из этих реакций протекают обратимо и необратимо.

33. Написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций, протекающих в растворах между: а) SO2 и NaOH(избыток);

б) Cr2(SO4)3 и KOH;

в) Na2CrO4 и AgNO3.

Указать в каждом случае соединение, образование которого вызывает смещение равновесия.

34. Составить молекулярные уравнения к следующим ионномолекулярным уравнениям:

а) Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O;

б) H+ + OH - = H2O;

в) 2Ag+ + SO42- = Ag2SO4.

ДИССОЦИАЦИЯ КИСЛОТ И ОСНОВАНИЙ В ВОДЕ.

ДИССОЦИАЦИЯ ВОДЫ. ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ.

Диссоциация- это результат сольватационного взаимодействия растворимого вещества и растворителя.

Электролиты - растворы кислот, щелочей, солей, содержащие ионы (катионы, анионы), проводящие в растворенном или в расплавленном состоянии электрический ток.

Электролитическая диссоциация- распад молекул электролитов на ионы при их растворении. Распад происходит благодаря воздействию на молекулы электролита полярных молекул растворителя, например, воды. Процесс электролитической диссоциации представляет обратимую реакцию, например:

HCl-H+ + Cl-

Образовавшиеся ионы взаимодействуют с молекулами растворителя; с водой они дают гидраты постоянного или переменного состава (например, H3O + - гидратированный ион водорода или ион гидроксония). Мерой электролитической диссоциации является степень диссоциации растворенного вещества. Степень диссоциации - величина, характеризующая состояние равновесия реакции диссоциации в гомогенных системах. Степень электролитической диссоциации ? равна отношению числа диссоциированных молекул n к общему числу молекул N.

?= Nn ?= CСMМраспавобщ

Зависит от природы растворенного вещества и растворителя, от температуры, от концентрации 07

щелочная среда рН>7, pOH7), если гидролизу подвергается соль, образованная двухосновной кислотой, то гидролиз протекает ступенчато, причем по второй ступени он протекает весьма незначительно, что связано с его подавлением избытком ионов ОН-, образовавшихся на первой стадии.

2) слабое основание и сильная кислота: КА + Н2О - КОН +АН К+ + Н2О - КОН +Н+

Кг = K Д (KKOHw ) [H+] = KKД (wKOH*C )

Кг = h12?*hC h= КСг h=[HC+]

РН = -lg KKД (wKOH*C )

Гидролиз таких солей протекает по катиону слабого основания, в результате образуется слабое основание и избыток ионов Н+ в растворе, поэтому водный раствор такой соли имеет кислую реакцию. Соли, образованные многовалентными металлами, гидролизуются ступенчато, причем гидролиз по второй ступени идет в весьма незначительной степени, так как он подавляется избытком Н+, образующимся по первой ступени. 3) слабое основание и слабая кислота

Гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой протекает как по катиону слабого основания, так и по аниону слабой кислоты. Гидролиз таких солей протекает очень глубоко, причем тем глубже, чем слабее электролиты, образующие данную соль. Если в результате гидролиза такой соли образуются труднорастворимые соединения и (или) газ, то гидролиз протекает необратимо

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

1.Cоставьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза солей, укажите реакцию их водных растворов: а)ZnSO4 б)K2S; Решение:

а)Сульфат цинка образован слабым амфотерным гидроксидом цинка и сильной серной кислотой. Следует ожидать, что гидролиз будет протекать по катиону слабого основания: 2ZnSO4 +2H2O=(ZnOH)2 SO4 +H2SO4

Zn2++H2O=ZnOH+ +H+

(ZnOH)2 SO4 + H2O=Zn(OH)2+ H2SO4 ZnOH+ +H2O= Zn(OH)2 + H+

В растворе происходит постепенное увеличение концентрации ионов водорода, поэтому реакция раствора сульфата цинка кислая.

б)Сульфид калия образован сильным гидроксидом калия и слабой сероводородной кислотой. Гидролиз этой соли будет протекать по аниону слабой кислоты:

K2 S+H2O=KHS +KOH

S2-+H2O=HS- +OH-

KHS + H2O=H2S+KOH

HS- +H2O= H2 S+ OH-

В растворе этой соли происходит постепенное накапливание гидроксиданионов, поэтому среда такого раствора щелочная.

2.Напишите в молекулярной и ионной форме уравнение следующей реакции и объясните механизм её протекания: Al2(SO4)3+Na2CO3+H2O=

Решение:

Аl2(SO4)3+3Na2CO3+3H2O=2Al(OH)3+3CO2+3Na2SO4

3Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3+3CO2

Раствор сульфата алюминия и карбоната натрия можно рассматривать как соль образованную слабыми гидроксидом алюминия и угольной кислотой.

Эта соль подвергается гидролизу, как по катиону, так и по аниону. В соответствии с принципом Ле-Шателье выделение газа и образование осадка значительно сдвигают равновесие этой реакции вправо и приводят к её необратимому протеканию.

3.Рассчитать pH децимолярного раствора цианида натрия.

Решение:

Цианид натрия - соль образованная слабой синильной кислотой (КД=7,9*1010) и сильным гидроксидом натрия. Поэтому она подвергается гидролизу по аниону:

KCN+H2O=KOH+HCN, или в ионном виде: CN-+H2O=HCN+OH-

Для таки солей справедлива формула: pH=14+lg *C =14 + lg 7,91*01?104?10 *0,1= 8,102

Ответ: рН=8,102.

4.Рассчитать рН сантимолярного раствора хлорида железа (II), считая, что гидролиз прошел по первой ступени.

Решение:

Хлорид железа (II) - соль образованная сильной соляной кислотой и слабым гидроксидом железа (II). Поэтому она будет подвергаться гидролизу по катиону слабого основания.

Уравнение гидролза по первой ступени имеет вид:

FeCl2+H2O=Fe(OH)Сl+HCl, или в ионном виде: Fe2++H2O=Fe(OH)++H+

pH=-lg KKwдосн(2) *С =?lg 1,31*01?104?4 *0,01= 6,057 Ответ: рН=6,057.

Задачи

151. Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза солей, укажите реакцию их водных растворов:

а) Na2SO4; б) K2S; в) K2CO3; г)Na3AsO4;

д) Li2S; е) K3PO4; ж) ВaS; з) K2SO3 .

152. Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза солей, определите реакцию их водных растворов:

а) ZnCl2; б) Cu(NO3)2; в) FeSO4; г) CuSO4;

д) AlCl3; е) Fe2(SO4)3; ж) CrCl3 .

153. Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза солей, укажите реакцию их водных растворов:

а) (NH4)2S; б) (NH4)2SO3; в) (NH4)3PO4; г) (NH4)2HPO4 .

154. Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза следующих солей:

а) MgCl2; Fe(NO3)3; Na2Se;

б) CuCl2; Na3PO4; AgCH3COO;

в) Mn(NO3)2; Na2S; FeCl2;

г) Ca(ClO)2; SbCl3; MnSO4;

д) Zn(NO3)2; NaCN; FeCl3;

е) Ca(CH3COO)2; MnSO4; SnCl2;

ж) Al2(SO4)3; Li2CO3; Bi(NO3)3;

з) Al(NO3)3; ZnSO4; CaS;

и) KCN; Mg(NO3)2; AlCl3;

к) Ba(CN)2; Cr2(SO4)3; NaClO;

л) Pb(NO3)2; MnCl2; Ca(CN)2 .

155. Напишите в молекулярной и ионной форме уравнения следующих реакций и объясните их механизм протекания: а) Fe2(SO4)3 + Na2CO3 + H2O >

б) AlCl3 + (NH4)2S + H2O >

в) Cr2(SO4)3 + (NH4)2S + H2O >

г) AlCl3 + CH3COONa + H2O >

д) CuSO4 + Na2CO3 + H2O > [CuOH]2CO3 + ...

156. Исходя из значений констант диссоциации соответствующих кислот и оснований, указать реакцию водных растворов следующих солей: KCN, NH4F, (NH4)2S.

157. Какую реакцию должны иметь растворы следующих солей: NH4CN ; K2CO3 ; ZnSO4 ; Li2S ?

Ответ подтвердите соответствующими молекулярными и ионномолекулярными уравнениями.

158. При сливании растворов CrCl3 и Na2CO3 образуется осадок Cr(OH)3. Объясните причину и напишите соответствующие уравнения в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

159. Какие соли железа гидролизуются сильнее FeCl2 или FeCl3 и поче-

му?

160. При смешивании растворов Al2(SO4)3 и K2S в осадок выпадает Al(OH)3. Укажите причину этого и составьте соответствующие молекулярные и ионно-молекулярные уравнения.

161. У какого раствора рН больше: SnCl2 или SnCl4 (при одинаковых концентрациях)?

162. При сливании водных растворов Cr(NO3)3 и Na2S образуется осадок гидроксида хрома (III) и выделяется газ. Составить молекулярные и ионно-молекулярные уравнения происходящей реакции.

163.Рассчитать концентрацию ионов водорода и pH: а) в 0,04 М растворе NaCN;

б) в 20 % растворе KF (p=1,1847 г/мл);

в) в 0,01 М растворе KCOOH;

г) в 10% растворе NH4NO3 (p=1,0397 г/мл);

д) в 10-5 М растворе FeCl3, считая, что гидролиз протекает в две ступени;

е) в 30 % растворе ZnSO4 (р=1,378 г/мл) , cчитая, что гидролиз протекает в одну ступень;

ж) в 0,005 М растворе Na2TeO4, считая, что гидролиз протекает в две ступени;

з) в 22 % растворе K2SO3 , считая, что гидролиз протекает в одну ступень (p=1,199 г/мл);

и) в 10-8 М растворе PbSO4 , cчитая, что гидролиз протекает в одну ступень;

к) в 8 % растворе ZnCl2 , считая, что гидролиз протекает в две ступени (p=1,0715 г/мл);

л) в 7*10-3 М растворе NaClO2;

м) в 12 % растворе FeSO4 , считая, что гидролиз протекает в одну ступень (p=1,122 г/мл);

164. Вычислить константы диссоциации слабых электролитов, образующихся в результате гидролиза:

а) NH4Cl, если в 0,045 М растворе этой соли [H+]=0,5*10-5 моль/л;

б) Fe(NO3)2 , если в 5*10-2 М растворе этой соли [H+]=1,9*10-6 моль/л, считая, что гидролиз протекает в одну ступень;

в) NaF , если в 4 % растворе этой соли [OH-]=3,87* 10-6 моль/л

(p=1,0409 г/мл);

г) KNO2 , если в 2 % растворе этой соли [OH-]=2,18* 10-6 моль/л

(p=1,011 г/мл);

д) KCN, если в 6 % растворе этой соли [OH-]=3,469* 10-2 моль/л

(p=1,0297 г/мл);

e) Na3PO4 , если в 7 % растворе этой соли [OH-]=2,69* 10-4 моль/л, считая, что гидролиз протекает в две ступени (p=1,0737 г/мл);

ж) ZnCl2 , если в 2*10-3 М растворе этой соли [H+]=0,71*10-6 моль/л, считая, что гидролиз протекает в две ступени;

з) Pb(NO3)2, если в 3*10-5 М растворе этой соли [H+]=1,284*10-4 моль/л, считая, что гидролиз протекает в две ступени;

165. Вычислить константу гидролиза, степень гидролиза и рассчитать pH 0,01 М раствора: а) NaCOOH;

б) KIO;

в) Na2SeO3, считая, что гидролиз протекает в две ступени; г) KBrO;

166. Вычислить константу гидролиза, степень гидролиза и рассчитать pH 0,05 М раствора:

а) Zn(NO3)2, учитывая только первую ступень гидролиза;

б) CuCl2, cчитая, что гидролиз протекает в одну ступень;

в) NH4NO3;

г) PbCl2, учитывая только первую ступень гидролиза;

167. Сравнить степень гидролиза соли и pH среды в 0,01 М и в 0,001 М растворах CH3COONa.

168. Найти pH раствора ZnCl2, учитывая только первую ступень гидролиза, если степень гидролиза ZnCl2 1,58*10-4.

169. Вычислить константу диссоциации слабого электролита, образующегося при гидролизе Na2CrO4, cчитая, что гидролиз протекает в одну ступень, если в 10 % растворе степень гидролиза Na2CrO4 равна 2,167*10-4.

170.Найти константу гидролиза и молярность раствора KIO, если pH этого раствора 10,31.

171.Найти массовую долю и степень гидролиза ZnCl2 , считая, что гидролиз полностью прошел по двум стадиям, если PH этого раствора 6,06.

172. Рассчитать нормальность раствора Na2Se , считая, что гидролиз идет по двум ступеням, если [OH-]=2* 10-6 моль/л.

173.Рассчитать нормальность раствора Pb(NO3)2, считая, что гидролиз идет до конца, если [H+]=1,37*10-6 моль/л.

174.Найти молярность и pH раствора ZnSO4 , учитывая только первую стадию гидролиза, если степень гидролиза 5,27*10-5.

175.Найти степень диссоциации и константу диссоциации слабого основания, образующегося в растворе CuCl2, pH которого равно 5, учитывая только первую стадию гидролиза.

176.Найти константу диссоциации и степень диссоциации слабой кислоты образующейся в растворе K2SiO3, pH которого равно 9 , считая, что гидролиз идет до конца.

177.Вычислите константу диссоциации ВеОН+

ВеОН+ - Ве2+ + ОН-

исходя из того, что рН 0,02 М раствора BeCl2 составляет 4,2.

178.Вычислить степень диссоциации NH4OH в растворе NH4NO3, если [OH-]=0,38*10-8 моль/л.

179.Вычислить степень диссоциации кислоты образующейся в растворе Na2C2O4, учитывая только первую стадию гидролиза если [H+]=1,1*10-9 моль/л.

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ.

I. ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ ВОДЫ

Опыт 1. Знакомство с индикаторами

Налить в три пробирки по 2 мл следующих растворов: в первую - 0,1н HCl (рН = 1), во вторую - дистиллированной воды, в третью - 0,1н раствор КОН (рН = 13).

Изменение цвета индикаторов записать в журнал в следующей форме:

Индикатор

С р е д а

Кислая рН = 1 Нейтральная рН = 7 Щелочная рН=13 Метилоранж Лакмус

Фенолфталеин

Написать уравнения процесса диссоциации кислоты и основания.

II. РЕАКЦИИ ОБМЕНА В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

а)Реакции, идущие с образованием осадка

Опыт 2. Получение гидроксидов основного характера и их растворение в кислоте

Для работы необходимо иметь 1н растворы следующих солей: MgCl2, SrCl2 , CdCl2 , MnCl2 , NiCl2 , FeSO4 .

В три пробирки налить по 2-3 мл 1н растворов солей (по указанию преподавателя). Добавить в них по такому же количеству 1н растворов NaOH. Наблюдать выпадение осадков. К осадкам прилить 2н HCl до их полного растворения.

Написать в молекулярном и ионном виде уравнения протекающих реакций, сопровождающихся образованием малорастворимых веществ. Отметить цвет осадков. В приложении найдите значения ПР соответствующих труднорастворимых соединений. По значениям ПР вычислить растворимость.

Опыт 3. Получение сульфатов

Для работы необходимо иметь 0,5н растворы следующих солей: BaCl2 , SrCl2, Pb(NO3)2 , Hg(NO3)2 . В две пробирки налить 2-3 мл растворов солей (по указанию преподавателя) и по каплям добавлять концентрированный раствор H2SO4 до выпадения осадков.

Написать в молекулярном и ионном виде уравнения протекающих реакций. По значениям ПР вычислить растворимость.

Опыт 4. Получение сульфидов.

а) Для работы необходимо иметь 0,5н растворы солей FeSO4 , ZnCl2 , SbCl2, Bi(NO3)2 , Pb(NO3)2 .

В две пробирки налить по 2 мл растворов солей (по указанию преподавателя). Добавить равный объем 0,5н раствора Na2S. Наблюдать выпадение осадков. Написать молекулярные и ионные уравнения реакций. Отметить цвет осадков. По величинам ПР вычислить растворимость.

б) В две пробирки налить по 2мл 0,5н раствора сульфата марганца MnSO4. В одну из них добавить такой же объем сероводородной воды, в другую раствора сульфида аммония (NH4)2S. Отметить, в каком случае выпал осадок и каков его цвет. Написать молекулярное и ионное уравнение реакции. В чем заключается условие выпадения осадка по правилу произведения растворимости? Пользуясь этим правилом объяснить выпадение осадка MnS в одной из пробирок. Почему в другом случае произведение концентрации ионов [Mn2+][S2-] не достигло ПР.

Опыт 5. Зависимость последовательности выпадения осадков малорастворимых веществ от величины их ПР

В одной пробирке получить осадок сульфата свинца PbSO4 , взяв 2-3мл раствора 0,5н Na2SO4 и добавив столько же 0,5н раствора нитрата свинца Pb(NO3)2. В другой пробирке получить осадок PbCrO4 из 0,5н растворов K2CrO4 и Pb(NO3)2. Написать молекулярные и ионные уравнения реакций, отметить цвет осадков.

В третью пробирку налить по 2мл 0,5н растворов K2CrO4 и Na2SO4 , перемешать раствор и добавить 2мл Pb(NO3)2. Определить по цвету, какое вещество выпало в осадок в первую очередь: PbSO4 или PbCrO4. Найдите величину ПР каждой из этих солей (табл. 2) и объясните последовательность выпадения исследуемых осадков солей свинца.

б) Реакции сопровождающиеся выделением газов

Опыт 6

Налить в две пробирки по 2мл 0,5н раствора Na2CO3. Проверить наличие в растворе иона CO32-. Для этого в одну пробирку добавить несколько капель концентрированного раствора CaCl2. Какое вещество выпало в осадок? Написать молекулярное и ионное уравнения реакции.

Добавить во вторую пробирку несколько капель соляной кислоты (1:1) и наблюдать выделение газа. Пробирку слегка нагреть и дождаться конца выделения газа, затем добавить несколько капель CaCl2. Почему не выпадает осадок CaCO3? Написать молекулярное и ионное уравнения реакции взаимодействия Na2CO3 и HCl.

Опыт 7.

В пробирку налить 2мл 0,5н раствора Na2S и 2мл 1н раствора HCl. Убедиться по запаху в выделении H2S. Составить молекулярные и ионные уравнения реакции взаимодействия Na2S c HCl.

в) Реакции образования слабых электролитов

Опыт 8. Образование слабой кислоты

Налить в пробирку 2 мл 0,5н ацетата натрия NaCH3COO, добавить по каплям раствор серной кислоты и слегка подогреть. Определить по запаху образование малодиссоциированной летучей уксусной кислоты. Написать молекулярное и ионное уравнения реакции.

Опыт 9. Образование слабого основания

В пробирку налить 2 мл 0,5н раствора NH4Cl, затем добавить 2н раствор щелочи. Раствор подогреть. Определить по запаху выделение аммиака. Напишите молекулярное и ионное уравнения реакции образования слабого основания NH4OH и уравнение его распада на аммиак и воду.

Опыт 10. Реакция нейтрализации

Налить в 2 пробирки по 2-3 мл 2н раствора NaOH или КОН и добавить по одной капле фенолфталеина. Под влиянием каких ионов фенолфталеин изменил окраску?

В одну пробирку добавить по каплям 2н раствор соляной или серной кислоты, во вторую - 2н раствор уксусной кислоты CH3COOH до обесцвечивания раствора. Объясните исчезновение гидроксид-ионов в процессе добавления кислоты. В каком случае обесцвечивание раствора наступило быстрее? Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций. Сравните константы диссоциации уксусной кислоты и воды. Объяснить, почему равновесие ионного процесса смещается в сторону образования воды при наличии в левой части равенства малодиссоциированных молекул уксусной кислоты.

III. ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ

Опыт 11 Гидролиз по катиону

В каждую пробирку налить по 2 мл 0,5н растворов солей (по рекомендации преподавателя):

CuSO4 , ZnSO4 , NiSO4 , CoCl2 , MnCl2 , FeSO4 .

Опустить в каждую пробирку лакмусовую бумажку. Что наблюдается? Составить уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

Опыт 12. Гидролиз по аниону

В пробирки налить по 2 мл 0,5н растворов Na2CO3 , K2CO3 , Na3PO4, KNO2, K2SO3 , Na2B4O7 , Na2S (по рекомендации преподавателя). Добавить в каждую пробирку 2-3 капли фенолфталеина. Что наблюдается? Составьте уравнения гидролиза в молекулярной и ионной формах.

Опыт 13. Необратимый гидролиз

В коническую колбу емкостью 100 мл налить 25 мл 0,5н раствора Al2(SO4)3, Cr2(SO4)3 , FeCl3 (по рекомендации преподавателя), добавить равный объем 0,5н раствора карбоната натрия Na2CO3. Наблюдать выпадение осадков. Содержимое колб отлить в 2 пробирки. В одну пробирку прибавить 2н раствор кислоты, во вторую - раствор щелочи 2н. Наблюдать растворение осадков. Написать уравнения реакций.

Опыт 14. Влияние температуры на гидролиз

а) В пробирку с раствором ацетата натрия прибавьте 2 капли фенолфталеина и нагрейте пробирку в стакане с кипящей водой. Нагревание ведите до появления окраски.

б) В стакан емкостью 50 мл с кипящей дистиллированной водой добавьте 2-3 капли концентрированного раствора FeCl3. Наблюдать появление красной окраски вследствие образования Fe(OH)3 в качестве продукта гидролиза.

IV. ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ СРЕДЫ рН

Опыт 15. Измерение водородного показателя среды раствора HCl электрохимическим методом

Электрохимический метод определения водородного показателя основан на измерении разности потенциалов двух электродов, помещенных в анализируемый раствор. Один из этих электродов - электрод сравнения (обычно применяется хлорсеребряный электрод) - в процессе измерения имеет постоянный потенциал, а потенциал второго электрода (обычно стеклянного) зависит от величины СН+ В анализируемом растворе.

Потенциал стеклянного электрода относительно электрода сравнения измеряется рН-методом или ионометром, показывающая шкала которых градуирована в единицах рН и позволяет производить непосредственный отсчет измеряемой величины.

Из 1М раствора HCl приготовьте в мерной колбе 100 мл раствора меньшей концентрации (задание получите у преподавателя).

Заданный объем 1М раствора HCl внесите в мерную колбу из бюретки. Доведите раствор до метки дистиллированной водой, закройте колбу пробкой и тщательно перемешайте.

Рассчитайте концентрацию разбавленного раствора соляной кислоты и его рН. Измерьте рН раствора с помощью рН-метра.

При оформлении результатов опыта запишите:

1. Полученное задание.

2. Расчет концентрации разбавленного раствора HCl.

3. Расчет значения рН приготовленного раствора HCl.

4. Измеренное значение рН приготовленного раствора HCl.

Опыт 16. Зависимость рН раствора уксусной кислоты от концентрации

Из концентрированного раствора (1М) уксусной кислоты приготовьте в мерных колбах на 100 мл 3-4 раствора меньшей концентрации. Задание получите у преподавателя.

Заданные объемы исходного раствора внесите в мерные колбы из бюретки, доведите объем раствора до метки дистиллированной водой.

Плотно закройте колбы пробками и хорошо перемешайте растворы, после чего измерьте рН растворов с помощью рН-метра.

Рассчитайте концентрации и рН полученных растворов уксусной кислоты. Результаты работы сведите в таблицу.

№ опыта

Объем исходного раствора, мл Рассчитанная концентрация CH3COOH

моль/л

Значение рН среды

измеренное вычисленное

Постройте график зависимости рН раствора уксусной кислоты от концентрации Со (по теоретическим и экспериментальным данным).

Опыт 17. рН водных растворов солей

Возьмите 3-4 раствора солей (задание получите у преподавателя): Na2CO3, NaNO3, CH3COONa, FeCl3, Pb(NO3)2 , NH4Cl. Измерьте рН полученных растворов с помощью рН-метра. Результаты измерений сведите в таблицу:

Соль С, моль/л рН

Составьте уравнения реакции гидролиза солей (первая ступень). На основании полученных результатов сделайте выводы:

1. Катион или анион подвергаются гидролизу;

2. Как зависит степень гидролиза соли от силы кислоты и основания;

3. Как зависит гидролиз соли от концентрации раствора.

ВАРИАНТЫ ДОМАШНИХ ЗАДАНИЙ

Вариант Задачи

1 1 76 92(б) 156 163(а,б) 2 2 75 92(д) 157 163(в,г)

3 3(а,г) 74 92(ж) 151(а,ж) 163(л,м) 4 3(в,д) 73 93(б) 154(а) 165(а,в) 5 4(а,г) 71 93(д) 154(в) 166(б,г)

6 4(б,з) 70 94(б) 154(д) 164(а,в) 7 5(а,г) 69 94(в) 154(е) 167

8 5(д,е) 68 94(а) 154(ж) 173 9 5(б,ж) 67 97(б) 154(з) 171

10 6 66 98(а) 154(и) 177

11 7 65 98(в) 152(а,в) 163(е,л) 12 8 64(а) 98(д) 152(б,ж) 175

13 9(а,б) 64(в) 99 153(а,б) 164(ж,в)

14 10 61(а) 100 151(б,з) 165(б,г) 15 11 60 101(а) 154(б) 178

16 12 58 103 154(г) 164(б,г)

17 13 57 104 153(в,г) 163(к,ж)

18 14 56 105 152(в,д) 168

19 15 54 106 158 172

20 16 51 110 154(а) 166(а,в) 21 17 50 112 154(б) 170

22 18 49 114 152(а,г) 165(а,б)

23 19 47 117 153(б,в) 164(д,ж)

24 20 46 118 154(з) 163(д,з) 25 21 44(б) 120 155(б) 176

26 22 43(а) 121 154(и) 163(б,и)

27 23(а,б) 40(в) 132 155(а) 179

28 23(в,г) 37 134 154(в) 169

29 24(а,б) 38(б) 135 154(к) 164(е,з) 30 24(в,г) 41 98(б) 154(л) 174 ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ ПОВЫШЕННОЙ СЛОЖНОСТИ

Вариант Задачи

1 34 39(б) 52 144 155(а) 163(е)

2 33 39(в) 53 145 158 175

3 32 78 49 146 159 166(б) 4 31 79 46 147(а) 160 164(з) 5 30 80 71 147(б) 161 167

6 29(а,б) 81 70 147(в) 162 164(б) 7 25 82 75 148 154(г) 164(е) 8 26 83 76 149 155(г) 176

9 27(а,г) 84 52 150 156 163(ж) 10 27(б,д) 85 43(б) 143 155(в) 169

11 28(а,б) 86 40(д) 142 155(д) 170

12 28(в,г) 87 54 141 157 177

13 24(д,е) 47 63(в) 140 155(б) 163(з) 14 18 48 64(в) 139 154(и) 168

15 23(а,б) 50 73 136 154(ж) 163(м) 16 23(б,г) 63(б) 66 137 154(г) 171

ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

Вариант Задачи

1 10(б,в) 40(б) 42(в) 97(б) 154(а) 164(а)

2 11(б,в) 41 43(в) 98(а) 154(б) 163б)

3 3(в) 66 43(а) 99 154(в) 167

4 3(г) 54 38(е) 100 154(г) 179

5 5(ж) 64(в) 51 95 154(д) 164(в)

6 12(а,в) 56 73 98(в) 154(е) 176 7 13(а,б) 68 57 106 154(ж) 173

8 14(а,в) 69 40(а) 107 154(з) 165(г) 9 15(а,в) 70 40(г) 110 154(и) 170

10 7(а,в) 75 42(г) 112 154(к) 163(к) 11 9(а,б) 76 40(д) 114 156 172

12 16(б,в) 77 38(б) 118 157 177

13 17(б,в) 60 47 120 154(л) 166(в) 14 19(б,в) 46 44(б) 127 158 169 15 21(б,в) 49 64(в) 128 162 178

16 23(б) 50 60 132 160 165(а) Таблица 1 Константы диссоциации кислот и оснований в водных растворах при 250С.

Наименование

Формула Константа диссоциации

1 2 3 К и с л о т ы

Азотистая

Борная (орто) К1

К2 К3

Бромноватая

Бромноватистая Йодная (мета)

Йодноватая

Йодноватистая

Кремниевая (мета) К1

К2

Мышьяковая (орто) К1

К2

К3

Мышьяковистая (орто) К1

К2

Роданистоводородная Селенистоводородная К1

К2

Селенистая К1

К2

Селеновая

К2

Сероводородная К1

К2

Сернистая К1

К2

Муравьиная

Серная

К2

Теллуристоводородная К1

HNO2 H3BO4

HBrO3 HBrO HIO4

HIO3 HIO

H2SiO3 H3AsO4

H3AsO3

HCNS H2Se H2SeO3

H2SeO4

H2S H2SO3

HCOOH H2SO4

H2Te 4*10-4 5,8*10-10

1,8*10-13

1,6*10-14 2*10-1 2*10-9 2,3*10-2 1,7*10-1

4,5*10-13 2,2*10-10

1,6*10-12 5,98*10-3

1,05*10-7

3,89*10-12 6*10-10

1,7*10-14 1,4*10-1 1,7*10-4 1*10-11

3,5*10-3 5*10-8 сильная

1,2*10-2

6*10-8 1*10-14 1,58*10-2 6,31*10-8 1,8*10-4 сильная

1,2*10-2 1*10-3

Теллуристая К1

К2

Теллуровая К1

К2

Угольная К1

К2

Уксусная

Фосфористая (орто) К1

К2

Фосфорная К1

К2

К3

Фтористоводородная

Хлористая Хлорноватистая Хромовая К1

К2

Цианистоводородная Щавелевая К1

К2

H2TeO3

H2TeO4 H2CO3

CH3COOH H3PO3

H3PO4 HF

HClO2

HClO H2CrO4

HCN H2C2O4

3*10-3 2*10-8 2,29*10-8 6,46*10-12

4,45*10-7

4,69*10-11 1,8*10-5 1,6*10-3

6,3*10-7 7,5*10-3 6,31*10-8 1,26*10-12

6,61*10-4 5*10-3 5,01*10-3 1,8*10-1

3,16*10-7 7,9*10-10 5,4*10-2

5,4*10-5 О с н о в а н и я Аммиак, водный раствор Гидроксид свинца К1

К2

Гидроксид кальция К1

К2

Гидроксид цинка К1

К2

Гидроксид бария К2 Гидроксид меди К2

Гидроксид железа (II) К2 Гидроксид железа (III) К2

К3

NH4OH

Pb(OH)2 Ca(OH)2

Zn(OH)2

Ba(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 1,8*10-5

9,6*10-4 2*10-8

4,5*10-2 4*10-3 4*10-5

2*10-9

2,3*10-1 3,4*10-7

1,3*10-4 1,82*10-11

1,35*10-12

Таблица 2

Произведение растворимости некоторых малорастворимых веществ

№№ Электролит

п/п ПР №№ Электролит

п/п ПР

1. AgBr 2. AgCl

3. Ag2CO3 4. Ag2CrO4

5. Ag2Cr2O7 6. AgI

7. Ag3PO4 8. Ag2S

9. Ag2SO4 10. Al(OH)3

11. BaCO3 12. BaSO4

13. CaCO3 14. CaCrO4

15. CaF2

16. Ca(OH)2 17. CaS

18. CaSO4 19. Cd(OH)2

20. CdS 21. CoCO3

22. Co(OH)2

23. Cr(OH)3 24. CuCNS

25. Cu(OH)2 26. Cu2S

6,3*10-13 1,8*10-10

6,5*10-12 4,05*10-12

2*10-7 1,1*10-16 1,46*10-21

5,7*10-51 2*10-5

5,1*10-33 5*10-9 1,08*10-10

4,8*10-9

2,3*10-2 4,0*10-11

5,47*10-6 1,3*10-8

1,3*10-4 2,3*10-14

7,9*10-27

1*10-12 1,6*10-18 6,7*10-31 1,6*10-11

2,2*10-20 2*10-47

27. CuS 28. Fe(OH)2

29. Fe(OH)3

30. FeS 31. HgS

32. MgCO3 33. MgF2

34. Mg(OH)2 35. MnS

36. Ni(OH)2

37. NiS 38. PbC2O4 39. PbCl2

40. PbCrO4 41. Pb(OH)2

42. PbI2 43. PbS

44. PbSO4

45. SrSO4 46. SrCrO4

47. SrSO4 48. Sn(OH)2

49. SnS 50. Zn(OH)2

51. ZnCO3

52. ZnS 6*10-36 1*10-15 3,8*10-38

5*10-18 1 1,6*10-52

2*10-4 7,1*10-9

2,5*10-10

5,6*10-16 1,6*10-14

1*10-26 2*10-5

1,7*10-14 1,8*10-14

8*10-9

1*10-27 1,6*10-8

3,2*10-27 1,6*10-9 3,6*10-5

2,8*10-7 5*10-26

1*10-17 1,3*10-17 6*10-11

1,6*10-24

Zn2+ Sr2+ Sn2+ Pb2+ Ni2+ Na+ NH4+ Mg2+ K+ Fe3+ Fe2+ Cu2+ Cr3+ Co2+ Cd2+ Ca2+ Ba2+ Al3+ Ag+

4 3

3

Показать полностью… https://vk.com/doc23701454_251789250
362 Кб, 18 декабря 2013 в 10:17 - Россия, Москва, РАХИ, 2013 г., pdf
Рекомендуемые документы в приложении