Химия. Примеры решения задач контрольной работы

История искусства Интерьеры Успенского собора Основы физики и динамики ядерных реакторов

ИОННЫЕ РЕАКЦИИ ОБМЕНА

Примеры решения задач

Пример 1. ПР(РbSО4) = 2,2.10-8. Чему равна концентрация ионов Рb2+ и SО42- в насыщенном растворе сульфата свинца и его растворимость, выраженная молярной и массовой концентрациями?

Решение.

В насыщенном растворе сульфата свинца существует гетерогенное равновесие:

  РbSО4 (т)↔ Рb2+(р-р) + SО42-(р-р)

 х х х 

 ПР(РbSО4)=

Растворимость бинарного электролита равна молярной концентрации каждого из его ионов: s=х = = 1,5 10-4 моль/л. Растворимость соли, выраженная массовой концентрацией, равна s∙М= 1,5 ·10-4 моль/л ·303 г/моль = 0,0455 г/л.

Пример 2. Составьте уравнения реакций, протекающих в водных растворах, в молекулярной, ионной и сокращенной ионной формах: 1) между сульфидом натрия и сульфатом меди (II), 2) между гидроксидом железа (III) и соляной кислотой.

Решение.

  Решение задачи разобьем на этапы:

а) составляем уравнение реакции в молекулярной форме:

 Na2S + CuSO4 = CuS↓ + Na2SO4

б) составляем уравнение реакции в ионной форме, изобразив формулы растворимых сильных электролитов в виде ионов, на которые они диссоциируют практически полностью, а формулы остальных веществ (например, выпадающих в осадок или слабых электролитов) оставим без изменения:

 2 Na+ +S2- + Cu2+ + SO42- = CuS↓ + 2Na+ + SO42-

в) исключаем из правой и левой частей одинаковые количества одноименных ионов (они подчеркнуты);

г) записываем уравнение в сокращенной ионной форме:

 S2- + Cu2+ = CuS↓

2. а) составляем уравнение реакции в молекулярной форме:

 Fe(OH)3 + 3 HCl = FeCl3 + 3H2O

б) составляем уравнение реакции в ионной форме, оставляя в виде молекул труднорастворимый гидроксид железа и воду, являющуюся слабым электролитом:

  Fe(OH)3 ↓ + 3 H+ + 3 Cl- = Fe3+ + 3 Cl- + 3H2O

в) исключаем из правой и левой частей одинаковые количества одноименных ионов (они подчеркнуты);

г) записываем уравнение в сокращенной ионной форме:

 Fe(OH)3 ↓ + 3 H+  + = Fe3+ + 3H2O

Пример 3. Вычислите концентрацию ионов СН3СОО- в растворе, 1 л которого содержит 0,1 моль СН3СООН и 0,2 моль НCl, считая диссоциацию HCl полной.

Решение.

1. Напишем уравнение диссоциации уксусной кислоты:

СН3СООН↔СН3СОО- + Н+ 

2. Напишем выражение константы диссоциации уксусной кислоты:

3. Соляная кислота является сильной и диссоциирует полностью, поэтому [H+]=0,2

HCl↔H+ + Cl-

4. Подставим все значения в выражение константы диссоциации уксусной кислоты:

[CH3COO-] = 9.10-6

Пример 4. Вычислите рН 1%-ного раствора уксусной кислоты. Плотность раствора принять равной 1.

Решение.

Вычислим молярную концентрацию уксусной кислоты, учитывая, что плотность раствора равна 1, тогда объем раствора равен массе и равен 100 мл:

Напишем уравнение диссоциации уксусной кислоты:

 х х

СН3СООН↔СН3СОО- + Н+ 

 1 моль  1 моль

Напишем выражение константы диссоциации уксусной кислоты:

Подставим все значения в выражение константы диссоциации уксусной кислоты:

х = [H+] = 1,7.10-3

Вычислим значение рН:

рН = -lg[H+] = - lg 1,7.10-3= - (lg1,7 + lg10-3) = 2,8

Контрольные задания

181. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между:

а) CdCl2 и K2S;

б) КНSiО3 и НСl.

Чему равна концентрация каждого иона в насыщенном растворе Ag3PO4? Произведение растворимости (ПР) равно 1,3×10-20.

Ответ: 2,63.10-4;7.9.10-4

182. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются следующими ионно-молекулярными уравнениями:

а) Cu2+ + CO32- = CuCO3↓;

б) 2Н+ + 2NO2- = NO↑ + NO2↑ + H2O.

Исходя из значения произведения растворимости PbСО3, вычислите массу соли, содержащуюся в 100 мл насыщенного раствора. Произведение растворимости равно
7,5×10-14.

Ответ: 0,0072 мг

183. Какое из веществ (KHCO3, CdSO4 или K3PO4) будет взаимодействовать с KOH? Выразите эти реакции молекулярными и ионно-молекулярными уравнениями.

В растворе HIO концентрации 0,1 М степень диссоциации равна 0,05%. При какой концентрации раствора степень диссоциации увеличится в два раза?

Ответ: 0.025 М

184. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между:

а) KHCO3 и H2SO4;

б) MgSO4 и Na3PO4.

Рассчитать концентрацию ионов СlО- в растворе, 1 л которого содержит 0,1 моля хлорноватистой кислоты НСlО и 0,02 моля соляной кислоты HCl, если последняя диссоциирует полностью.

  Ответ: 1,5.10-7

185. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются следующими ионно-молекулярными уравнениями:

а) 3Bа2+ + 2РО43- = Bа3(РО4)2↓;

б) NH4+ + OH- = NH4OH.

Чему равна растворимость MnS в моль/л и г/моль? Произведение растворимости равно 2,5×10-10.

Ответ: 1,58.10-5 моль/л;1,37.10-3 г/л

186. Какое из веществ: Zn(ОН)2, CuSO4 или K2CrO4 будет взаимодействовать с КОН? Выразите эти реакции молекулярными и ионно-молекулярными уравнениями.

В насыщенном растворе фторида стронция концентрация ионов F- равна 1,1×10-3 моль/л. Вычислите концентрацию ионов Sr2+ в этом растворе. Произведение растворимости равно 2,5×10-9.

 Ответ: 2,1.10-3 моль/л

187. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между:

а) K3BO3 и HNO3;

б) K3PO4 и CaCl2.

 Сколько граммов NaОН находится в состоянии полной диссоциации в 5 л раствора, рН которого равен 12?

 Ответ: 2 г

188. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются следующими ионно-молекулярными уравнениями:

а) SO32- + 2H+ = H2O + SO2↑;

б) Hg2+ + 4Br- = [HgBr4]2-.

Вычислите рН 0,1 М раствора NH4OH.

Ответ: 11,12

189. Какое из веществ: KHCO3, Cu(NO3)2 или Ca(OH)2 будет взаимодействовать с HCl? Выразите эти реакции молекулярными и ионно-молекулярными уравнениями.

Вычислите степень диссоциации синильной кислоты HCN, если в 200 мл раствора ее содержится 5,4 г синильной кислоты.

Ответ: 2,24.10-5

190. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между:

а) AgNO3 и ВаСl2;

б) MnCl2 и NH4OH.

Вычислите концентрации всех ионов в 0,1 м. растворе NaCl, K2SO4, Na3PO4, если степень диссоциации равна 90%.

 Ответ: 0,09 М; 0,18 М, 0,09 М; 0,27 М, 0,09 М

191. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются следующими ионно-молекулярными уравнениями:

а) Cd2+ + 4NH4OH = [Cd(NH3)4]2+ + 4 H2O;

б) СО32- + 2H+ = CO2↑ + H2O.

Растворимость BaCrO4 равна 2,35 мг на 1 л. Вычислите ПР этой соли.

 Ответ: 10-10

192. Какое из веществ: Na2CO3, BaCl2 или Cu(NO3)2 будет взаимодействовать с H2SO4? Выразите эти реакции молекулярными и ионно-молекулярными уравнениями.

При какой концентрации раствора степень диссоциации фтористоводородной кислоты будет равна 8%?

 Ответ: 0,097 моль/л

193. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между:

а) ZnCl2 и Na2CO3;

б) NaNO2 и H2SO4.

Вычислите концентрацию ионов СN- в растворе, 1 л которого содержит
0,2 моль НCN и 0,1 моль HCl, считая диссоциацию HCl полной.

Ответ: 10-9

194. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются следующими ионно-молекулярными уравнениями:

а)Pb2+ + 2IO3- = PbIO3↓;

б) NH4OH + H+ = NH4+ + H2O.

Насыщенный раствор PbI2 объемом 2 л содержит в виде ионов 0,058 г свинца. Вычислите ПР этой соли.

Ответ: 1,1.10-11

195. Какое вещество: ZnSO4, ZnCl2 или К2СrO4 будет взаимодействовать с Pb(NO3)2? Выразите эти реакции молекулярными и ионно-молекулярными уравнениями.

Вычислите концентрацию ионов Н+ в 0,001 М растворе НСl и HCN. Чему равны рН этих растворов?

Ответ: 3; 4,15

196. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между:

а) CH3COOLi и H2SO4;

б) Na2S и CoSO4.

Насыщенный раствор CаF2 объемом 10 л содержит 0,168 г соли. Вычислите ПР этой соли.

Ответ: 4,1.10-11

197. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются следующими ионно-молекулярными уравнениями:

а) Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓;

б) Н+ + НСОО- = НСООН.

Вычислите концентрации ионов Ni2+ и S2- в насыщенном растворе NiS. Произведение растворимости равно 2×10-26.

Ответ: 1,4.10-13

198. Какое вещество: H2SO4, Mg(NO3)2 или Na2CO3 будет взаимодействовать с K2SiO3? Выразите эти реакции молекулярными и ионно-молекулярными уравнениями.

Во сколько раз уменьшится концентрация ионов водорода, если к 1 л 0,01 М раствора синильной кислоты добавить 0, 01 моль цианида натрия NaСN?

Ответ: в 4500 раз

199. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между:

а) HCOONa и H2SO4;

б) Bi(NO3)3 и K3PO4.

Степень диссоциации слабой одноосновной кислоты в 0,01 н. растворе равна 6%. Вычислите рН раствора этой кислоты.

Ответ: 3,22

200. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются следующими ионно-молекулярными уравнениями:

а) Сr3+ + 4OH- = [Cr(OH)4]-;

б) 2Ag+ + CO32- = Ag2CO3↓.

Вычислите рН 1%-ного раствора синильной кислоты НCN. Плотность раствора принять равной 1.

Ответ: 4,87

Химия. Примеры решения задач контрольной работы