Контрольные вопросы

101. Сколько граммов сульфата марганца (II) необходимо для приготовления 3 л 0,15М раствора?

102. Сколько граммов нитрата кальция и воды требуется для приготовления 0,5 л 25%-го раствора (пл. раствора 1,25 г/мл)?

103. Какой объем 95%-ной серной кислоты (пл.1,84г/мл) требуется для приготовления 2л 0,1М раствора?

104. Вычислить молярность и мольную долю сульфата железа (II) в 10%-ном растворе (пл.1,10 г/мл).

105. Определите массовую долю кислоты в 2М растворе H₃PO₄ (плотность раствора 1,10 г/мл).

106. В 1л воды можно растворить 700 л аммиака (н.у.). Найти массовую долю аммиака в таком растворе.

107. Какова массовая доля H₂S в растворе, полученном из 8 л сероводорода и 1 л воды?

108. Какой объем раствора плотностью1,33 г/мл с массовой долей гидроксида натрия 0,3 надо прилить к 200 мл воды, чтобы приготовить раствор с массовой долей NaOH 8%?

109. Какую массу раствора с массовой долей 20% можно приготовить из 0,6 моля нитрата калия? Сколько воды для этого нужно?

110. К 250 г раствора с массовой долей растворного вещества 10% прилили50 мл воды. Чему равна массовая доля растворенного вещества после разбавления?

111. Какую массу нитрата серебра и воды нужно взять для приготовления 300 мл раствора (пл.1,12 г/мл) с массовой долей 5%?

112. Плотность раствора КОН с массовой долей 14% равна 1,133г/мл. Какова молярность этого раствора?

113. Сколько граммов сульфата магния получится при выпаривании 200 мл 0,1 молярного раствора?

114. Найти молярность и моляльность 50%-ного раствора хлорной кислоты (HClO₄), плотность раствора которой 1,410 г/мл.

115. Вычислить моляльность и мольную долю фосфорной кислоты в 20%-ном водном растворе (пл.1,143 г/мл).

116. Сколько мл пергидроля (30%-я Н₂О₂, пл.1,112 г/мл) и воды потребуется для приготовления 2 л 3%-ного раствора пероксида водорода (пл.1,006 г/мл)?

117. Смешали 300 г 20%-ного раствора и 500 мл 24%-ного раствора хлорида натрия (пл.1,22г/мл). Чему равна процентная концентрация полученного раствора?

118. Из 2кг 17%-ного раствора при охлаждении выделилось 70 граммов соли. Чему равна процентная концентрация охлажденного раствора?

119. К 100 мл 96%-ной серной кислоты (пл.1,84 г/мл) прибавили 400 мл воды. Получился раствор плотностью 1,222 г/мл. Вычислите его молярность и массовую долю серной кислоты в полученном растворе.

120. Сколько граммов карбоната натрия содержится в 400мл 0,25М раствора?

Тема 7. Ионные реакции в растворах электролитов

Некоторые вещества при растворении в воде распадаются на ионы. Процесс распада вещества на ионы называется диссоциацией. Вещества, распадающиеся на ионы в растворах или расплавах и потому проводящие электрический ток, называются электролитами. Электролитами являются растворы кислот, оснований и солей. Всякий электролит диссоциирует на катион (положительно заряженный ион) и анион (отрицательно заряженный ион). В общем виде процесс диссоциации записывается так: КА = К⁺ + А^- .

Кислоты – это электролиты, при диссоциации которых в качестве катионов образуются только катионы водорода

HCl = H⁺ + Cl^- .

Основаниями называются электролиты, при диссоциации которых в качестве анионов образуются только гидроксид-ионы.

КОН = К⁺ + ОН^-.

Солями называют электролиты, при диссоциации которых образуются катионы металлов (или катион аммония) и анионы кислотных остатков.

Na₂SO₄ = 2Na⁺ + SO₄^2- KHCO₃ = K⁺ + HCO₃^- ZnOHCl = ZnOH⁺ + Cl^-

Различают электролиты сильные и слабые. Сильные электролиты полностью диссоциируют на ионы. Слабые электролиты диссоциируют лишь частично. В растворах слабых электролитов наряду с ионами присутствуют и молекулы., причем молекулы преобладают. Вода также является очень слабым электролитом.

Н₂О <=> Н⁺ + ОН^-

В чистой воде концентрация ионов водорода равна концентрации ионов гидроксила [Н⁺] = [ОН^-] = 10^-7. Очень часто вместо величины концентрации ионов водорода используют водородный показатель – рН. рН = -lg[Н⁺]. Для нейтрального раствора рН=7, для кислого раствора, где преобладают ионы водорода рН<7, для щелочного раствора, в котором повышена концентрация гидроксогрупп рН>7.

Большая скорость многих химических реакций в растворах электролитов объясняется тем, что они протекают не между молекулами, а между ионами. Для выявления сущности химических реакций их удобнее записывать не в молекулярном, а в ионно-молекулярном виде. Ионные уравнения отражают состояние электролита в растворе. В этих уравнениях сильные растворимые электролиты записывают в виде ионов, поскольку они полностью диссоциированы, а слабые электролиты, малорастворимые и газообразные вещества записывают в молекулярной форме. В ионно-молекулярном уравнении одинаковые ионы из обеих его частей исключаются. При составлении ионно-молекулярных уравнений следует помнить, что сумма электрических зарядов в левой части уравнения должна быть равна сумме электрических зарядов в правой части уравнения. При написании ионных уравнений следует помнить:

1.формулы сильных электролитов пишут в виде ионов. К сильным электролитам принадлежат все растворы солей, а также растворы следующих наиболее часто встречающихся кислот и оснований: HCl, HBr, HI, H₂SO₄, HNO₃, HClO₄, HMnO₄, LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)₂, Ba(OH)₂, Sr(OH)₂;

2.формулы слабых электролитов и малорастворимых веществ следует писать в виде молекул.

Пример 1. Написать ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия между водными растворами следующих веществ: а) NaOH и HCl; б) Pb(NO₃)₂ и Na₂S; в) Na₂CO₃ и H₂SO₄; г)NaClO и HNO₃

Решение. Запишем уравнения взаимодействия указанных веществ в молекулярном виде:

а) NaOH + HCl = NaCl + H₂O

б) Pb(NO₃)₂ + Na₂S = PbS + 2NaNO₃

в) Na₂CO₃ + H₂SО₄ = Na₂SO₄ + H₂O + CO₂

г) NaClO + HNO₃ = NaNO₃ + HClO

Отметим, что взаимодействие этих веществ возможно, так как в результате происходит связывание ионов с образованием слабых электролитов (H₂O, HClO), осадка (PbS), и газа (CO₂). Записываем эти молекулярные реакции в ионно-молекулярном виде.

а) H⁺ + Cl^- + Na⁺ + OH^- = Na⁺ + Cl^- + H₂O

б) Pb²⁺ + NO₃^-+ 2Na⁺ + S^2- = PbS + 2Na⁺ + 2NO₃^-

в) 2Na⁺ + CO₃^2- + 2H⁺ + SO₄^2- = 2Na⁺ + SO₄^2- + H₂O + CO₂

г) Na⁺ + ClO^- + H⁺ + NO₃^- = Na⁺ + NO₃^- + HClO

Исключив одинаковые ионы из обеих частей равенства а) Na⁺ и Cl^- б) Na⁺ и NO₃^- в) Na⁺ и SO₄^2- г) Na⁺ и NO₃^- , получим сокращенные ионно-молекулярные уравнения соответствующих реакций:

а) H⁺ + OH^- = H₂O

б) Pb²⁺ + S^2- = PbS

в) 2H⁺ + CO₃^2- = H₂O + CO₂

г) H⁺ + ClO^- = HClO

Пример 2. Составьте молекулярные уравнения реакций, которым соответствуют следующие ионно-молекулярные уравнения.

а) SO₃^2- + 2H⁺ = SO₂ + H₂O

б) Ca²⁺ + CO₃^2- = CaCO₃

в) ZnOH⁺ + H+ = Zn²⁺ + H₂O

В левой части ионно-молекулярных уравнений указаны свободные ионы, которые образуются при диссоциации растворимых сильных электролитов, следовательно, при составлении молекулярных уравнений следует исходить из соответствующих растворимых сильных электролитов. Например:

а) Na₂SO₃ + 2HCl = 2NaCl + SO₂ + H₂O

б) CaCl₂ + K₂CO₃ = CaCO₃ + 2KCl

в) ZnOHCl + HCl = ZnCl₂ + H₂O