Контрольная работа. Химия растворов
1. Выпишите формулы сильных электролитов:
HNO3, Mg(OH)2, FeCl3, H2S, H2O, H2CO3.
Ответ: Сильные электролиты:
HNO3, FeCl3
2. Определите степень диссоциации (%) кислоты, если на каждые 20 нераспавшихся молекул кислоты состава HЭ приходится 5 ионов H+ и 5 ионов Э–.
Решение:
Степень диссоциации α рассчитывается по формуле: α = (число диссоциированных молекул / общее число молекул) × 100%
Ионов H+ и Э– поровну, поэтому кислота одноосновная.
Степень диссоциации α = (5 / (20 + 5)) × 100% = (5/25) × 100% = 20%
Ответ: 20%
3. Запишите в молекулярной, полной и сокращенной ионной формах уравнения реакции между карбонатом бария и соляной кислотой.
Молекулярная форма:
BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + CO2↑ + H2O
Полная ионная форма:
BaCO3 + 2H+ + 2Cl- → Ba2+ + 2Cl- + CO2↑ + H2O
Сокращенная ионная форма:
BaCO3 + 2H+ → Ba2+ + CO2↑ + H2O
3. На нейтрализацию раствора гидроксида щелочного металла массой 168 г с массовой долей щелочи, равной 10 %, потребуется серная кислота массой 14,7 г. Определите металл.
Решение:
Уравнение реакции: 2MOH + H2SO4 → M2SO4 + 2H2O
Масса щелочи в растворе: 168 г × 0,1 = 16,8 г.
Количество H2SO4 = 14,7 г / 98 г/моль = 0,15 моль.
Количество MOH по реакции = 0,15 моль × 2 = 0,3 моль.
Молярная масса MOH = 168 × 0,1 / 0,3 = 56 г/моль.
Молярная масса M = 56 - 17 = 39 г/моль (Калий).
Ответ: Металл — Калий (K).
4. Определите pH раствора, полученного при смешивании 0,50 см3 раствора серной кислоты с концентрацией 0,02 моль/дм3 и 40 см3 раствора гидроксида натрия с концентрацией 0,08 моль/дм3.
Решение:
Количество вещества серной кислоты: n(H2SO4) = 0,02 × 0,0005 = 1 × 10-5 моль.
Количество вещества гидроксида натрия: n(NaOH) = 0,08 × 0,04 = 0,0032 моль.
Реакция: H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O.
Серной кислоты для нейтрализации всего NaOH не хватит, весь объем H2SO4 прореагирует, в избытке останется NaOH. Раствор будет щелочным.
Количество ионов OH- оставшихся после реакции: n(NaOH) = (0,08 × 0,04) – (2 × 1×10-5) ≈ 0,0032 моль.
Конечный объем раствора ≈ 40,5 мл = 0,0405 л.
[OH-] = 0,0032 / 0,0405 ≈ 0,079 моль/л.
pOH = –lg[OH-] ≈ –lg(0,0032/0,0405) ≈ 1,1.
pH = 14 – 1,1 ≈ 12,9.
Ответ: pH ≈ 12,9.
Задание 1
Из предложенного перечня выпишите формулы слабых электролитов: HNO₃, H₂S, FeCl₂, Na₂S, H₂SiO₃, H₂SO₄.
Решение:
Слабые электролиты: H₂S, H₂SiO₃.
Задание 2
Определите степень диссоциации (%) основания, если на каждые 30 нераспавшихся молекул приходится 10 ионов Э⁺ и 10 ионов OH⁻.
Решение:
α = (количество диссоциированных молекул / общее количество) × 100%
Диссоциировало: 10 молекул (образовалось 10 Э⁺ и 10 OH⁻), всего: 30 + 10 = 40.
α = (10 / 40) × 100% = 25%
Задание 3
Запишите уравнения реакции в молекулярной, полной и сокращённой ионной формах между веществами:
Решение:
а) K₂CO₃ + 2HNO₃ → 2KNO₃ + CO₂ + H₂O
Полное ионное: 2K⁺ + CO₃²⁻ + 2H⁺ + 2NO₃⁻ → 2K⁺ + 2NO₃⁻ + CO₂ + H₂O
Сокращенное: CO₃²⁻ + 2H⁺ → CO₂ + H₂O
б) AgNO₃ + KCl → AgCl↓ + KNO₃
Полное ионное: Ag⁺ + NO₃⁻ + K⁺ + Cl⁻ → AgCl↓ + K⁺ + NO₃⁻
Сокращенное: Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl↓
в) 3K₃PO₄ + AlCl₃ → AlPO₄↓ + 3KCl
Полное ионное: 3K⁺ + PO₄³⁻ + Al³⁺ + 3Cl⁻ → AlPO₄↓ + 3K⁺ + 3Cl⁻
Сокращенное: Al³⁺ + PO₄³⁻ → AlPO₄↓
Задание 4
Какую массу раствора FeSO₄ с массовой долей 5% нужно добавить к раствору CuSO₄ с массовой долей 5%, чтобы получить раствор CuSO₄ с массовой долей 1%?
Решение:
Пусть масса раствора FeSO₄ = x г. В 1 г раствора CuSO₄ – 0,05 г CuSO₄. По условию: 0,05 / (x + 1) = 0,01.
Решаем уравнение: 0,05 = 0,01(x + 1), отсюда x + 1 = 5, следовательно x = 4 г.
Ответ: 4 г.
Задание 5
К 60 см³ раствора H₂SO₄ (0,5 моль/дм³) добавили 40 см³ KOH (0,8 моль/дм³). Найти pH раствора.
Решение:
n(H₂SO₄) = 0,5 × 0,06 = 0,03 моль
n(KOH) = 0,8 × 0,04 = 0,032 моль
Реакция: H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H₂O
Требуется KOH = 0,03 × 2 = 0,06 моль, но его только 0,032 моль (недостаток основания).
Расход H₂SO₄: 0,032/2 = 0,016 моль, остаток кислоты: 0,03 - 0,016 = 0,014 моль.
[H⁺] = 0,014×2 / 0,1 = 0,28 моль/дм³; pH = -lg(0,28) ≈ 0,55.
Ответ: pH ≈ 0,55 (кислая среда).
Задание 1
Из перечня выпишите формулы сильных электролитов:
Mg(OH)2, NaNO3, H2S, H2CO3, KOH, H2SO3.
Решение:
Сильные электролиты полностью диссоциируют в растворе. Это NaNO3 и KOH.
Ответ: NaNO3, KOH.
Задание 2
Определите степень диссоциации (%), если на каждые 45 нераспавшихся молекул кислоты состава HЭ приходится 5 ионов H+ и 5 ионов Э-.
Решение:
Степень диссоциации α = число диссоциировавших молекул / общее число молекул.
α = (5 / (45 + 5)) × 100% = (5 / 50) × 100% = 10%
Ответ: 10%
Задание 3
Запишите уравнения реакций между:
а) сульфатом натрия и нитратом бария;
б) хлоридом натрия и азотной кислотой;
в) гидроксидом натрия и нитратом аммония;
г) карбонатом калия и серной кислотой.
Решение:
- а) Na2SO4 + Ba(NO3)2 → BaSO4↓ + 2NaNO3
- б) Реакция не идет, т.к. продукты (NaNO3, HCl) растворимы.
- в) NaOH + NH4NO3 → NH3↑ + NaNO3 + H2O
Задание 4
Какую массу (г) раствора карбоната натрия с массовой долей 8,0 % необходимо добавить к кристаллической соде массой 3 г для получения раствора с массовой долей соли 12%?
Решение:
Пусть масса раствора = x г. Тогда масса карбоната натрия в нем: 0,08x.
0,08x + 3 г = 0,12(x + 3)
0,08x + 3 = 0,12x + 0,36 → 3 - 0,36 = 0,12x - 0,08x → 0,04x = 2,64 → x = 37,5 г
Ответ: 38 г (после округления).
Задание 5
К 80 см³ раствора серной кислоты (0,05 моль/дм³) добавили 80 см³ гидроксида калия (0,08 моль/дм³). Укажите pH образовавшегося раствора.
Решение:
Сначала вычисляем количество вещества:
- n(H2SO4) = 0,05 × 0,08 = 0,004 моль
- n(KOH) = 0,08 × 0,08 = 0,0064 моль
Уравнение нейтрализации:
H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O
0,004 моль кислоты реагирует с 0,008 моль KOH. KOH в избытке не остаётся.
Концентрация избытка KOH после реакции: (0,0064 / 0,16) = 0,08 моль/дм³
pOH = -lg[OH-] = -lg(0,08) ≈ 1,1, pH = 14 - 1,1 = 12,9
Ответ: pH ≈ 12,9
Задание 1
Из предложенного перечня выпишите формулы слабых электролитов:
AgCl, H2S, H2SO4, BaSO4, HCOOH, KHCO3.
Решение:
Слабые электролиты - это вещества, частично диссоциирующие в водных растворах. К ним относятся:
- H2S (сероводород)
- HCOOH (муравьиная кислота)
- BaSO4 (сульфат бария, плохо растворим в воде)
Задание 2
Определите степень диссоциации (%) основания, если на каждые 35 недиссоциировавших молекул основания состава EOH приходится 5 ионов E+ и 5 ионов OH-.
Решение:
Степень диссоциации (α) рассчитывается по формуле:
α = (число диссоциировавших молекул) / (общее число молекул) × 100%
Число диссоциировавших молекул = 5 (так как 5 ионов E+ и 5 ионов OH-)
Общее число молекул = 35 + 5 = 40
α = (5 / 40) × 100% = 12,5%
Задание 3
Запишите в молекулярной, полной и сокращенной ионной формах уравнения возможных реакций между следующими веществами:
- гидроксидом железа (II) и соляной кислотой;
- хлоридом аммония и гидроксидом калия;
- нитратом бария и нитратом натрия;
- фосфатом натрия и хлоридом бария.
Решение:
1. Fe(OH)2 + 2HCl → FeCl2 + 2H2O
Полное ионное: Fe(OH)2 + 2H+ + 2Cl- → Fe2+ + 2Cl- + 2H2O
Сокращенное: Fe(OH)2 + 2H+ → Fe2+ + 2H2O
Задание 4
Какую массу (г) раствора хлорида натрия с массовой долей 7% необходимо добавить к глауберовой соли массой 5 г для получения раствора с массовой долей соли 8%?
Решение:
Обозначим массу раствора хлорида натрия как x г.
Уравнение массовых долей:
(7% * x + 5 г * 100%) / (x + 5) = 8%
Решив уравнение, получаем x ≈ 15 г.
Задание 5
К 40 см³ раствора с молярной концентрацией серной кислоты 0,5 моль/дм³ добавили 60 см³ раствора с молярной концентрацией гидроксида калия 0,5 моль/дм³. Укажите pH образовавшегося раствора.
Решение:
Число моль H2SO4: 0,5 × 0,04 = 0,02 моль.
Число моль KOH: 0,5 × 0,06 = 0,03 моль.
Избыток KOH: 0,03 - 0,02 = 0,01 моль.
Объем раствора = 40 + 60 = 100 мл = 0,1 дм³.
Концентрация OH-: 0,01 / 0,1 = 0,1 моль/дм³.
pOH = -log(0,1) = 1.
pH = 14 - pOH = 13.
Ответ: pH = 13.
|