Задачи по теме «Растворимость. Растворы. Концентрация растворов. Определение РН -раствора. Гидролиз солей»
Тема 5: «Растворимость. Растворы. Концентрация растворов. Определение РН -раствора. Гидролиз солей»
Задача №1
Растворимость нитрата калия в 100 г воды при 600С равна 110 грамм. При охлаждении насыщенного при 600С раствора KNO3 массой 400 грамм до 200С выпал осадок массой 148,9 граммов. Определите растворимость нитрата калия (в граммах) при 200С в 100 г. воды.
Решение:
Дано:
КР1(KNO3)=110 г
t01=600С
t02=200С
m2(р-ра)=400 г
m(осадка)=148,9 г
Найдем массу нитрата калия, содержащегося в 400 г р-ре при 600С.
Составим пропорцию
3905257493000210 г 110 г (KNO3)
3905259969500400 г х
найдем массу воды во втором растворе
найдем массу KNO3, содержащегося в р-ре после охлаждения до 200С.
находим КР2 (коэффициент растворимости)
106997513017500190,5 г (воды) 60,6 г(KNO3)
95567515430500100 г (воды) x
найти КР2(KNO3)= ?Ответ: КР2(KNO3) при 200С =31,8 грамм
Задача №2
К раствору Ba(OH)2 массой 50 грамм с массовой долей гидроксида бария 17,1% добавили раствор азотной кислоты с массовой долей HNO3 20% до полной нейтрализации. Раствор охладили до0с. Определите массу образовавшегося осадка, если известно, что растворимость Ba(NO3)2 в 100 г воды при 00С равна 5 г.
Решение:
0,05 моль 0,1 моль 0,05 моль 0,1 моль
Ba(OH)2 + 2HNO3 Ba(NO3)2 + 2H2O
Находим массу Ba(OH)2 в р-ре
Найдем (Ba(OH)2):
По уравнению р-и:
M Ba(NO3)2=261 г/моль
M(HNO3)=63 г/моль
Найдем (H2O) образовавшейся в результате реакции:
Найдем массу воды после нейтрализации:
Найдем массу нитрата бария способного растворятся в 68,45 г воды:
102870012954000100 г (воды) 5 г Ba(NO3)2
11430001536700068,45 г (воды) х
Таким образом из 13,05 г образовавшегося нитрата бария в растворе сможет находится только 3,42 г. остальное выпадет в осадок.
Ответ: масса осадка Ba(NO3)2= 9,63 г.
Задача №3
Какую массу раствора соляной кислоты с массовой долей HCl 40% нужно добавить к 90 г Н2О, чтобы получить раствор соляной кислоты с массовой долей HCl 10%?
Дано:
1(HCl)=40%=0,4
m (Н2О)=90 г
2(HCl)=10%=0,1
Решение:
Пусть m(р-ра)=х
Тогда m(HCl)= m(р-ра)*1
m(HCl)=0,4x
m2р-ра=m1р-ра+m(H2O)
m2р-ра=х+90
выпазим 2
Найти m(р-ра)=? Ответ: нужно добавить 30 г 40% р-ра HClЗадача №4
Какая масса раствора серной кислоты с массовой долей H2SO4 80%необходима для приготовления раствора серной кислоты с концентрацией 0,2 моль/литр объемом 0,2 л.
Дано:
(H2SO4)=80%=0,8
C(H2SO4)=0,2 моль/л
V=200мл=0,2л
М(H2SO4)=98г/моль
Решение:
Найдем кол-во вещ-ва серной кислоты, содержащейся в 200 мл р-ре
Найти: m(р-ра) H2SO4=?
Ответ: m(H2SO4)р-ра=4,9 г
Задача №4
Какой объем 40% раствора NaOH (p=1,28 г/см3) потребуется для приготовления 250 мл раствора с молярной концентрацией 0,2 моль/л.
Дано:
С(NaOH)=0,2 моль/лV=250 мл=0,25 л
=40%=0,4
p=1,28 г/см3
М(NaOH)=40 г/моль
Решение:
Находим в растворе
Найти Vр-ра (NaOH)=? Ответ: Vр-ра (NaOH)=3,9мл
Задача №5 Определите, какие массы оксида углерода (IV), раствора гидроксида натрия с массовой долей NaOH 20% и воды нужно взять для приготовления раствора карбоната натрия массой 50 г с массовой долей Na2CO3 5,3%. В ответе укажите массу воды.
Решение:
0,05моль 0,025 моль 0,025 моль 0,025 моль
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O
найдем массу карбоната натрия в растворе:
М(Na2CO3)=106 г/моль
Так как масса веществ вступивших в реакцию равна массе веществ образовавшихся в-в, то
Ответ: масса воды=38,9 грамм
Задача №6
Определить РН раствора, водородный показатель, содержащего 0,2 г NaOH в 500 мл раствора.
Дано:
m (NaOH)=0,2 г
Vр-ра =500 мл =0,5 л
М(NaOH)=40 г/моль
Решение:
Находим кол-во в-ва гидроксида натрия в раст-ре:
Определим молярную концентрацию р-ра:
В водном растворе гидроксида натрия диссоциирован полностью (как сильный электролит), поэтому концентрация гидроксид – ионов соответствует молярной концентрации электролита:
найдем концентрацию ионов водорода:
есть более простой способ решения. В разбавленных растворах сильных кислот и сильных оснований для определения величины водородного показателя пользуется формулами:
где Скисл и Сосн- молярные концентрации соответственно сильной кислоты и сильного основания Р – обратный логарифм
Роснов=-lgcосн=-lg10ß2=2
РН=14-2=12
Найти РН=? Ответ: РН р-ра=12
Задача №7
К 50 г р-ра карбоната натрия с массовой долей р.в. 10,6 % прилили избыток раствора сульфата алюминия. Какой газ выделится при этом? Каков его объем?(н.у.)
Решение:
Na2CO3 подвергается гидролизу (как соль образованная сильным основанием и слабой кислотой)
0,05 моль0,05 моль
Na2CO3 + HOH NaHCO3 + NaOHI стадия гидролиза, т.к. II стадия гидролиза протекает в очень незначительной степени, т.е. ею можно пренебречь
Al2(SO4)3 подвергается гидролизу (как соль образованная слабым основанием и сильной кислотой)
Al2(SO4)3 + 2HOH2AlOHSO4 + H2SO4
Iстадия гидролиза II и III стадии гидролиза протекают в значительной степени так как Al(OH)3нерастворимое вещ - во. Но одним из продуктов реакции все равно будет H2SO4, что важно для дальнейшего решения. Найдем массу карбоната натрия M(Na2CO3)=106 г/моль
При сливании растворов будут идти химические реакции:
избыток
3) NaOH + H2SO4 NaHCO3 +H2O
газ при этом не выделяется.
0,05 моль избыток 0,05 моль
2NaHCO3 + H2SO4Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O
так как по условию раствор сульфата алюминия взят в избытке, следовательно и H2SO4, тоже будет в избытке отсюда
Ответ: выделится 1,12 л углекислого газа.
Задача №8
К раствору, содержащему 26,7 г хлорида алюминия, прилили раствор, содержащий 23,4 г сульфида натрия. Определите массу образовавшегося осадка.
Решение:
Так как нам даны растворы, то обе соли и AlCl3 и Na2S будут подвергаться гидролизу. Суммарные уравнения реакции гидролиза можно выразить следующим образом:
0,2 моль 0,3 моль 0,2 моль
2 AlCl3 + 3 Na2S +6 H2O6 NaCl + 2Al(OH)3 + 3H2S
находим кол-ва в-в в ра-х М (AlCl3)=133,5 г/моль М(Na2S)=78г/моль по уравнению реакции, что вещ-ва взяты в эквимолярных количествах. Следовательно,
Ответ: масса осадка = 15,6 г
Задача №9
Газ, полученный в результате действия избытка воды на Al2S3, сожгли на воздухе. Продукты реакции пропустили через воду, получив раствор кислоты ( массовая доля – 2%) массой 100 г. определите массу Al2S3, вступившего в реакцию.
Решение:
Al2S3 – соль образованная слабым основанием Al(OH)3 и слабой кислотой H2S будет подвергаться полному гидролизу.
0,008моль 0,024 моль
Al2S3 + 6 HOH 2Al(OH)3 + 3H2S
0,024 моль0,024 моль
2H2S + 3О2 2 Н2О + 2 SO2
0,024 моль 0,024 моль
Н2О + SO2 H2SО3
Находим массу H2SО3 в р-ре
M(H2SО3) =82 г/моль
По уравнению 3 определяем, что . По уравнению 2 определяем, что
По уравнению 3 определяем, что M(Al2S3)= 150 г/моль
Ответ: масса Al2S3= 1,2 г