Решение. Осадок гидроксида меди образуется, если произведение концентраций ионов Cu2+и OH–будет больше произведения растворимости этого малорастворимого гидроксида

Осадок гидроксида меди образуется, если произведение концентраций ионов Cu²⁺и OH^–будет больше произведения растворимости этого малорастворимого гидроксида. После сливания равных по объему растворов общий объем раствора станет в два раза больше, чем объем каждого из исходных растворов, следовательно начальная концентрация каждого из реагирующих веществ уменьшится вдвое. Концентрация в полученном растворе ионов меди

C( Cu²⁺) = (0,001 моль/л): 2 = 0,0005 моль/л.

Концентрация гидроксид ионов –

c (OH^-) = (2^.0,01 моль/л): 2 = 0,01 моль/л.

Произведение растворимости гидроксида меди

ПР[Cu(OH)₂] = [Cu²⁺][OH^-]² = 5,6 ∙10 ^–20 моль³/л³.

Произведение концентраций ионов в растворе

[Cu²⁺]∙[OH^-]² = 0,0005 моль/л ∙ (0,01 моль/л)² = 5∙10 ^–8 моль³/л³.

Произведение концентраций больше произведения растворимости, следовательно, осадок выпадет.

 

7.4. Задачи для самостоятельного решения 221. 19 мл 11% раствора КОН (ρ = 1,01 г/см³) смешали с 200 мл воды. Рассчитайте молярную долю полученного раствора.

Ответ:ω = 0,31 %

222. На нейтрализацию 50 см³ раствора кислоты израсходовано 25 см³ 0,5 н раствора щелочи. Чему равна молярная концентрация эквивалента (нормальность) кислоты?

Ответ: С _Н = 0,25 моль экв/л.

223. Какой объем 50% раствора КОН (ρ = 1,538 г/см³) требуется для приготовления 3 л 0,1 М раствора КОН?

Ответ:V = 21,85 мл.

224. Вычислите молярную концентрацию 20%-ного раствора хлорида кальция (ρ;=1,178 г/см³)

Ответ: С_М = 2,12 моль/л.

225. 5 мл 30% раствора NaОН (ρ; = 1,1 г/см³) смешали с 1 литром воды. Какова молярная концентрация полученного раствора?

Ответ: С_М = 0,04 моль/л.

226. Какой объем 20% раствора КОН (ρ =1,238 г/см³) требуется для приготовления 2 л 0,2 М раствора КОН?

Ответ: V = 90,47 мл.

227. Чему равна массовая концентрация 3 М раствора NaОН (ρ; = 1,328 г/см³)?

Ответ: ω = 9 %

228. 3 г H₂SO₄ растворено в 50 мл воды. Чему равна молярная концентрация эквивалента данного раствора, если его плотность составляет 1,01 г/см³?

Ответ: С_Н = 1,17 моль экв/л.

229. Определите массу 3 %-ного раствора пероксида водорода, если он получен при разбавлении 50 г 30 %-ного раствора.

Ответ:m = 500 г.

230. Определите массы исходных растворов с массовыми долями гидроксида натрия 5 % и 40 %, если при их смешивании образовался раствор массой 210 г с массовой долей гидроксида натрия 10 %.

Ответ: m (40 % р-ра) = 30 г, m (5 % р-ра) = 180 г.

231. Сколько граммов хлористого калия надо растворить в 90 г 8 %-ного раствора этой соли, чтобы полученный раствор стал 10 %-ным?

Ответ: m = 2 г.

232. Вычислите моляльную концентрацию 20 %-ного раствора хлорида лития.

Ответ:Сm = 7,3 моль/кг.

233. Упарили 60 г 5 %-ного раствора сульфата меди до 50 г. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Ответ: ω = 6 %

234. Определите объемы исходных растворов с массовыми долями гидроксида натрия 2 % и 6 %, если при их смешивании образовался раствор объемом 1000 мл с массовой долей гидроксида натрия 3 %. Считать плотности растворов равными 1 г/см³

Ответ: V (2 % р-ра) = 750 мл, V (6 % р-ра) = 250 мл.

235. Упарили 100 г 15 %-ного раствора сульфата калия до 80 г. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Ответ: ω = 18,75 %

236. Рассчитайте молярность и нормальность 7 %-ного раствора H₃РO₄ (ρ; = 1,15 г/мл).

Ответ: С_Н = 2,46 моль экв/л, С_М = 0,82 моль/л.

237. 10 г Na₃PO₄ растворили в 590 мл воды. ρ; раствора составила 1,07 г/см³. Определите молярную концентрацию и титр полученного раствора.

Ответ: С_М = 0,1 моль/л, Т = 0,018 г/мл

238. В каком объеме 0,1 н раствора содержится 8 г сульфата меди?

Ответ: V = 1 л.

239. Необходимо получить 0,1 г серебра. Какой объем 0,001 М раствора нитрата серебра для этого потребуется?

Ответ: V = 1 л.

240. Сколько миллилитров 2 М раствора нитрата натрия (ρ; = 1,05 г/мл) необходимо взять для приготовления 1 литра раствора с моляльностью 0,01 моль/кг?

Ответ: V = 4,42 мл.

241. Вычислите массовую концентрацию водного раствора сахара С₁₂Н₂₂О₁₁, зная, что температура кристаллизации раствора –0,93 ˚С. Криоскопическая константа воды 1,86˚.

Ответ: ω = 14,6 %

242. Раствор, содержащий 0,15 г неэлектролита в 100 г бензола, кристаллизуется при 5,296 ºС. Температура кристаллизации бензола 5,5 ºС. Криоскопическая константа бензола 5,1º. Вычислите молярную массу растворенного вещества.

Ответ: М = 37,5 г/моль.

243. Вычислите температуру кристаллизации раствора мочевины (NH₂)₂CO, содержащего 5 г мочевины в 150 г воды. Криоскопическая константа воды 1,86˚.

Ответ: Т = –1,03 ºС

244. Раствор, содержащий 3,04 г камфары С₁₀Н₁₆О в 100 г бензола, кипит при 80,714 ºС. Температура кипения бензола 80,2 ºС. Вычислите эбуллиоскопическую константу бензола.

Ответ:Е = 2,57 º

245. Вычислите молярную массу неэлектролита, зная, что раствор, содержащий 2,25 г этого вещества в 250 г воды, кристаллизуется при 0,279˚С. Криоскопическая константа воды 1,86˚.

Ответ: М = 60 г/моль.

246. Вычислите температуру кипения 5 % раствора нафталина С₁₀Н₈ в бензоле. Температура кипения бензола 80,2 ºС. Эбуллиоскопическая константа его 2,57º..

Ответ: Т = 81,257 ºС

247. Вычислите массовую концентрацию водного раствора глицерина С₃Н₅(ОН)₃, зная, что этот раствор кипит при 100,39˚С. Эбуллиоскопическая константа воды 0,52˚..

Ответ: ω = 6,45 %

248. Раствор, содержащий 25,65 г некоторого неэлектролита в 300 г воды, кристаллизуется при -0,465 ºС. Вычислите молярную массу растворенного вещества. Криоскопическая константа воды 1,86 º.

Ответ: М = 342 г/моль.

249. Вычислите криоскопическую константу уксусной кислоты, зная, что раствор, содержащий 4,25 г антрацена С₁₄Н₁₀ в 100 г уксусной кислоты, кристаллизуется при 15,718 ºС. Температура кристаллизации уксусной кислоты 16,65 ºС.

Ответ: К = 3,9º.

250. Температура кристаллизации раствора, содержащего 66,3 г некоторого электролита в 500 г воды, равна 0,558˚С. Вычислите молярную массу растворенного вещества. Криоскопическая константа воды 1,86º.

Ответ: М = 442 г/моль.

251. Какую массу анилина С₆Н₅NН₂ следует растворить в 50 г этилового эфира, чтобы температура кипения раствора была выше температуры кипения этилового эфира на 0,53˚С. Эбуллиоскопическая константа этилового эфира 2,12 º.

Ответ: m = 1,16 г.

252. Вычислите температуру кристаллизации 2%-ного водного раствора этилового спирта С₂Н₅ОН. Криоскопическая константа воды 1,86˚.

Ответ: Т = –0,825 ºС

253. Какую массу анилина С₆Н₅NН₂ следует растворить в 50 г этилового эфира, чтобы температура кипения раствора была выше температуры кипения этилового эфира на 5,3˚С. Эбуллиоскопическая константа этилового эфира 2,12˚.

Ответ: m = 1,16 г.

254. Чему равно осмотическое давление 0,5 М раствора глюкозы (С₁₆Н₁₂О₆) при 25 ºС?

Ответ: Р _осм = 1,238∙10⁵ Па.

255. При 25 ºС осмотическое давление некоторого водного раствора равно 1,24 МПа. Вычислить осмотическое давление этого раствора при 0 ºС.

Ответ: Р _осм = 1,14 МПа.

256. В каком отношении должны находиться массы воды и этилового спирта, чтобы при их смешении получить раствор, кристаллизующийся при –20 ºС?

Ответ:m (С₂Н₅ОН) /m (Н₂О) = 49/100.

257. Раствор 20 г гемоглобина в 1 л воды имеет осмотическое давление 7.52∙10^–3 атм при 25 ºC. Определить молярную массу гемоглобина.

Ответ: М = 6666,7 г/моль.

258. Чему равно давление насыщенного пара над 10 % -ным водным раствором карбамида CO(NH₂)₂, при 100 ºС. Р Н₂О = 3,166 кПа (25 ºС).

Ответ: Р = 3,83 кПа

259. При 293 К давление насыщенного пара над водой равно 2,34 кПа. Сколько граммов глицерина С₃Н₅(ОН)₃ необходимо растворить в 180 г воды, чтобы понизить давление пара на 133,3 Па?

Ответ: m = 1217 г.

260. В радиатор автомобиля налили 9 л воды и прибавили 2 л метилового спирта СН₃ОН (ρ;= 0,8 г/см³). При какой минимальной температуре можно после этого оставлять автомобиль на открытом воздухе, не опасаясь, что вода в радиаторе замерзнет?

Ответ: Т = –10,3 ºС.

261. Рассчитайте рН 0,02 М раствора СН₃СООН. Ответ: рН = 3,22. 262. Вычислите степень диссоциации и рН 0,001 М раствора НСN. Ответ:α = 0,89·10^–3, рН = 6,05. 263. Закончите уравнение реакции (в случае если реакция возможна): К₂SО₃ + НСl =Na₂CO₃ + H₂SO₄ =К₂SO₄ + NaCl =Запишите полное и сокращенное ионное уравнения данных реакций. Поясните ответы. 264. Рассчитайте рН 0,001 М раствора Ba(OH)₂, если его γ = 0,9. Ответ: рН = 11,25 265. В каком направлении смещено равновесие в системеK₂SO₃ + 2HCN = 2KCN + Н₂SO₃?Ответ обоснуйте, руководствуясь значениями констант диссоциации продуктов реакции и исходных веществ. 266. Определите молярную концентрацию раствора КОН, если рН раствора равен 10, а коээфициент активности равен 0,95. Ответ: С = 1,05·10^–4 моль/л. 267. Рассчитайте рН и рОН 0,0005 М раствора NaOH, если коээфициент его активности равен 1. Ответ: рН =10,7, рОН = 3,3 268. Определите молярную концентрацию раствора HNO₂, если рН раствора равен 4. Ответ: С = 1,25 моль/л. 269. Диссоциация, каких из приведенных ниже веществ протекает ступенчато: Н₃РО₄, Н₂SiO₃, Н₂SO₄? Почему? Запишите выражения для констант диссоциации каждой ступени. 270. Закончите уравнение реакции (в случае если реакция возможна): KCN + НNO₃ =Ba(NO₃)₂+ H₂SO₄ =Ba(NO₃)₂+ NaCl =Запишите полное и сокращенное ионное уравнения данных реакций. Поясните ответы. 271. Определите молярную концентрацию раствора Sr(OH)₂, если рН раствора равен 11, а коээфициент его активности равен 0,89. Ответ: С = 5,6·10^–4 моль/л 272. Какой раствор будет более кислым 1 М НCN или 1 М НCN в присутствии 1М КCN. Ваше утверждение докажите, руководствуясь значением константы диссоциации соответсвующей кислоты и рассчитав концентрации ионов Н⁺ в обоих случаях. Ответ: рН (1 М НCN) = 0,61, рН (1 М КCN + 1 М НCN) = 1,17. 273. В каком направлении смещено равновесие в системеPb(NO₃)₂ + 2NH₄OH = 2NH₄NO₃ + Pb(OH)₂?Ответ обоснуйте, руководствуясь значениями констант диссоциации продуктов реакции и исходных веществ. 274. Рассчитайте рН и рОН 0,0001 М раствора Н₂CО₃, учитывая только первую ступень диссоциации. Ответ:: рН =5,17, рОН = 8,83. 275. Определите молярную концентрацию раствора H₂S, если рН раствора равен 5. Учитывайте только первую ступень диссоциации кислоты. Ответ: С = 9,1·10^–4 моль/л 276. Закончите уравнение реакции (в случае если реакция возможна): NaCl + НNO₃ =Al(NO₃)₃ + КОН =КOН + НСlO₄ =Запишите полное и сокращенное ионное уравнения данных реакций. Поясните ответы. 277. Рассчитайте рН и рОН 0,00001 М раствора Pb(OH)₂, учитывая обе ступени диссоциации. Ответ: рН =8,98, рОН = 5,02. 278. CO₂ реагирует с водой медленнее, чем, SO₂. Объясните различие в скоростях реакций, руководствуясь значениями констант диссоциации продуктов реакции. 279. Рассчитайте, как изменится рН 0,005 М раствора КОН при введении в него 0,03 моль/л KCl. Вычисление проведите, руководствуясь значениями ионной силы обоих растворов. Ответ: рН₁=11,7, рН₂ = 11,64. 280. Определите рН 0,01 М раствора NH₄OH. Ответ: рН = 10.

281. Составьте ионное и молекулярное уравнения гидролиза K₂S. Определите рН (7<рН<7) раствора этой соли.

282. Выпадет ли осадок сульфата серебра при сливании равных объемов 0,02 М раствора сульфата натрия и 0,04 М раствора нитрата серебра?

Ответ: [Ag⁺]²·[SO₄^2–] = 0,4 10^–5.

283. Вычислите рН в следующих водных растворах: 1 M KCN и 1 M NaHCO₃.

Ответ: рН(KCN)= 7,55; рН (NaHCO₃) = 10,17.

284. В каком минимальном количестве воды нужно растворить 1 г гидроксида свинца (II), чтобы он растворился без остатка?

Ответ: V (Н₂О) = 658 л. 285. Какая соль более полно гидролизуется а) (NH₄)₂CO₃ или NH₄Cl; б) K₂S или Al₂S₃. Ответ обоснуйте. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей. 286. Растворимость PbCl₂ в воде при 25 °С составляет 0,017 моль/л; Вычислите произведение растворимости данной соли при этой температуре. Ответ: ПР = 2,12∙10^–5.

287. Составьте ионное и молекулярное уравнения гидролиза NH₄Cl. Определите рН (7<рН<7) раствора этой соли.

288. Растворимость гидроксида магния при 18 ºС равна 1,7∙10^–4моль/л. Найти произведение растворимости Mg(OH)₂ при этой температуре.

Ответ: ПР = 1,96∙10^–11.

289. Какая из двух солей в большей степени подвергается гидролизу: Na₂CO₃ или Na₂SO₃; FeCl₃ или FeCl₂? Почему? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.

290. Рассчитайте рН и рОН 0,0005 М раствора нитрата свинца Pb(NO₃)₂. Учитывайте только первую ступень гидролиза.

Ответ: рН = 4,89; рОН = 9,11. 291. Какая из солей подвергается гидролизу KNO₃ или FeCl₃? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей. Определите рН (7<рН<7) растворов этих солей. 292. Какие из солей подвергается гидролизу Na₂SO₄, ZnCl₂? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Определите рН (7<рН<7) растворов этих солей.

293. Составьте ионное и молекулярное уравнения гидролиза K₃PO₄. Определите рН (7<рН<7) раствора этой соли.

294. Составьте ионное и молекулярное уравнения гидролиза (NH₄)₂CO₃. Определите рН (7<рН<7) раствора этой соли.

295. Вычислите степень гидролиза раствора сульфита калия K₂SO₃ c концентрацией раствора 1∙10^–5моль/л, для обеих ступенях гидролиза.

Ответ: β₁ = 0,126; β₂ = 0,68 10^–3.

296. Какая из двух солей в большей степени подвергается гидролизу: а) NaCN или NaClO; б) MgCl₂ или ZnCl₂? Почему? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.

297. Вычисльте рН 0,0001 М раствора карбоната натрия. Учитывайте только первую ступень гидролиза.

Ответ: рН = 10,17.

298. Во сколько раз растворимость AgCl в 0,001 М растворе NaCl меньше, чем в воде?

Ответ: в 84,3 раза.

299. Определить степень гидролиза и рН 0,1 М раствора фосфата калия, учитывая только первую ступень гидролиза.

Ответ: β = 2,8 10^–2; рН = 11,45.

300. Какой раствор будет более щелочным – 1 М КCN или 1 М КСlО? Почему?

 

Контрольные вопросы

1. Что такое концентрация раствора?

2. Может ли твердый сплав быть раствором?

3. Какие свойства растворов называют коллигативными.

4. Будет ли отличаться способ расчета температуры замерзания для раствора сахара и раствора хлорида натрия? Почему?

5. Чем отличаются электролиты от неэлектролитов?

6. Применим ли закон разбавления Оствальда для растворов электролитов? Почему?

7. Дайте определение водородного показателя.

8. В каком случае для расчета среды раствора используют коэффициент активности?

Список рекомендуемой литературы

1. Глинка Н.Л. Общая химия. – М.: Высшая школа, 1988. – 719 с.

2. Задачи и упражнения по общей химии: учебное пособие / Б. И. Адамсон, О. Н. Гончарук, В. Н. Камышова и др.; Под ред. Н. В. Коровина. – М.: Высш. шк.,: 2003. – 255 с.

3. Шиманович И.Л. Химия: методические указания, программа, решение типовых задач, программированные вопросы для самопроверки и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей вузов. – 2003.-128 с.

4. Глинка Н. Л. Задачи и упражнения по общей химии: учебное пособие для вузов / Под. Ред. В. А. Рабиновича и Х. М. Рубинной. – М.: Интеграл-Пресс, 2006. – 240 с.

5. Коровин, Н. В. Общая химия / Н.В. Коровин. – М.: Высш. шк., 2002. – 558 с.