Растворы электролитов, равновесия в растворах электролитов, степень диссоциации, степень гидролиза, расчет на рН растворов кислот и оснований, гидролизующихся солей. Буферные системы.
(примерный перечень задач для подготовки к контрольной работе, экзамену)
1. Выразите [Н+] и рН растворов слабых кислот и оснований соотношением их молярных концентраций со степенью диссоциации и константой диссоциации.
2. При одинаковой молярной концентрации растворы каких веществ будут иметь меньшее значение рН: а) НСl или СН3СООН, б) НNО2 или НСlО, в) НСl или КОН?
3. Какой концентрации ионов водорода соответствуют значения рН: 0, 3, 7, 10, 12? Как в этих растворах окрашиваются лакмус и метиловый оранжевый?
4. Чему равно значение рН для растворов, в которых с(Н+) равна 0,1, 0,001, 10-7и 10-10 моль/дм3 ;с(ОН-) равна 0,01 и 10-11 моль/дм3?
5. Чему равна молярная концентрация растворов НNО3 и NaOH, если для первого раствора рН=2, а для второго рН=13? (0,01 и 0,1моль/дм3).
6. Какую молярную концентрацию имеют растворы НСl и КОН, если рН их растворов соответственно равны 1,6 и 12,6? (6×10-2 и 1,66×10-2моль/дм3).
7. Какое значение имеет рН раствора, в котором: с(НСN)=0,1моль/дм3; с(СН3СООН)=5,75×10- 4 моль/дм3? (5,05; 2,87).
8. Найдите концентрацию ионов водорода и рН раствора, в котором массовая доля НСl составляет 0,01%. (2,74×10-3; 2,56).
9. Какое значение рН имеют растворы НСN, в которых степень диссоциации кислоты равна: а) 0,0265%; б) 0,0084%? ( 5,53; 5,03).
10. Каким значением характеризуется раствор уксусной кислоты, в котором его массовая доля составляет 0,6%? Сколько воды надо прибавить к этому раствору объемом 1л, чтобы значение рН стало равным 3? (2,87; 0,8).
11. Константы диссоциации кислот HNO2, HBrO и HClО имеют значения 4×10-4, 2,5×10-9, 5×108 соответственно. Расположите формулы их натриевых солей в порядке уменьшения величины Кг и покажите, во сколько раз каждая из них меньше предыдущей.
12. Какие из солей имеют одинаковое значение Кг NH4Cl, СН3СООNa, СН3СООNH4? Чем это обусловлено? (NH4Cl и СН3СООNa).
13. Найдите значения степени гидролиза нитрита натрия и формиата калия в растворах молярных концентраций 0,1; 0,001 и 10 моль/дм3. (NaNO2: 1,6·10-5, 1,58·10-6; НСООК: 2,4·10-5, 2,4·10-4, 2,4·10-6).
14. Чему равна степень гидролиза и концентрация гидролизованной соли в растворах NH4CI и KCN, если: с=0,1 моль/дм3? (7,45·10-5 и 7,45·10-6моль/дм3; 1,12·10-2 и 1,12·10-3моль/дм3).
15. Степень гидролиза соли щелочного металла и одноосновной кислоты в растворе концентрации 0,1моль/л равна 0,0014%. Найдите Кг этой соли и Кд образовавшей ее кислоты. (1,96·10-11; 5·10-4).
16. Найдите степень гидролиза NFJO3 и NaJO в растворах концентрации, 1моль/л. Из полученных данных сделайте вывод о сравнительной силе кислот, образовавших эти соли. Кд(HJO3)=1,6 10-1; Кд(HJO)=2,3·10-11. (7,9·10-7 и 6,6·10-2).
17. Кг солей хлорноватистой и уксусной кислот со щелочным металлом соответственно равны 2·10-7 и 5,5·1010. Найдите степень гидролиза этих солей в растворах с концентрациями 0,05моль/дм3. На какую сравнительную силу кислот указывают значения констант и степени гидролиза, образованных ими солей? (2·10-3 и 1,05·10-4).
18. Вычислите h(ZnCI2) по первой ступени в растворе, для которого с=0, моль/дм3 Кд(ZnOH+)=1,5·10-9 (3,7·10-3).
19. Найдите степень гидролиза солей и значение рН для их растворов концентрации 0,1 моль/дм3: NH4Br, КСlО, НСООNa; (h-7,45·10-5, 1,41·10-3, 2,36·10-5, рН- 5,13, 10,15, 8,37).
20. На примере гидросолей NaHCO3 и NaHSO3 и NaHPO4, покажите, как можно определить среду их растворов, не прибегая к эксперименту. Вычислите для них степень гидролиза в растворах концентрации 0,01 моль/дм3. (1,5·10-3; 7,9·10-6; 4,0·10-3).
21. По данным приведенных выше примеров покажите: а) во сколько раз h(НСО3) растворе NaНСО3 больше h(НСО-3) в растворе Na2СО3 той же концентрации, объясните причину различия, б) вычислите [Н+] в растворе NaНСО3, при с=0,1 моль/дм3 и сравните с концентрацией ионов ОН-, образовавшихся в результате гидролиза соли. Сделайте вывод о реакции среды. (в 100раз; 2,17·10-6; 4,6·10-5).
22. Покажите, как , используя значения Кг продуктов гидролиза, можно решить вопрос о том, будут ли растворы NН4НСО3 и (NН4)2СО3 иметь нейтральную, кислую или щелочную среду.
23. Пользуясь значением Кг для кислот Н3РО4 и Н3AsО3 определите, во сколько раз степень гидролиза дигидрофосфита натрия больше или меньше степени гидролиза дигидроарсенита натрия в растворах одной и той же концентрации. (h(Н2AsO-) в 1770раз больше h(H2PO-3)).
24. Пользуясь значением Кд(H2SO3) по первой и второй ступеням, найдите Кг(SO32-)1 и Кг(SO32-)2. (1.61·10-7 и 6,25·10-13).
25. По значению ступенчатых Кд(H3PO4) вычислите ступенчатые Кг(PO43-) и объясните направленность и причину изменения этой величины от первой ступени к последней. (2,38·10-2, 1,61·10-8, 1,32·10-12).
26. Сравните степень гидролиза двух гидросолей Na2HPO3 и NaH2PO3, в растворах одинаковой концентрации. (h(HPO-3) ,больше h(H2PO-3) в 50,5 раз).
27. Всегда ли в реакциях нейтрализации среда в момент эквивалентности кислоты и основания (точка эквивалентности) будет нейтральной? Приведите примеры.