Вправа 60. Наведіть приклади розчинних і нерозчинних у воді кислот.
Розчинні кислоти: нітратна кислота HNO3, йодидна кислота HI, бромідна кислота HBr, хлоридна кислота HCl, сульфатна кислота H2SO4.
Нерозчинні кислоти: силікатна кислота H2SiO3.
Вправа 61. Наведіть приклади нерозчинних, малорозчинних та розчинних солей.
Нерозчинні: BaSO4, AgCl, Ca3(PO4)2, PbS, CaCO3.
Малорозчинні: CaSO3, CаSO4, Ag2SO4, BaSO3.
Розчинні: KCl, NaCl, AgNO3, Ca(NO3)2, Li2SO4.
Скористайтеся таблицею розчинності кислот, солей і гідроксидів, що є на форзаці підручника.
Вправа 62. Які ви знаєте рідини й гази, що добре розчиняються у воді?
Рідини, що добре розчиняються у воді: етиловий спирт, ацетон, гліцерол, сульфатна, нітратна й оцтова кислоти.
Гази, що добре розчиняються у воді: гідроген хлорид (хлороводень) HCl, амоніак NH3.
Вправа 63. Наведіть приклади речовин, розчинність яких у разі нагрівання:
а) збільшується;
Калійна селітра KNO3, аргентум нітрат AgNO3, цукор
б) зменшується;
Вапно, гіпс, кисень О2, азот N2, водень H2.
в) майже не змінюється.
Кухонна сіль NaCl, плюмбум хлорид PbCl2.
Вправа 64. Чому акваріуми не можна наповнювати кип’яченою водою? У прокип'яченій воді мало кисню, бо при збільшенні температури розчинність газів зменшується, тому рибам не буде чим дихати.
Вправа 65. У воду випадково потрапив бензин. Як його можна виокремити від води? За допомогою фізичного метода відстоювання, бо ця суміш неоднорідна, утворена нерозчинною у воді речовиною з меншою густиною. З часом на поверхні води утвориться тонка плівка бензину. За допомогою ділильної лійки їх можна буде розділити.
Чи буде вода мати запах бензину, якщо розділення проводити шляхом:
а) відстоювання;
Відповідь: буде мати запах
б) дистиляції?
Відповідь: не буде мати запаху
Вправа 66. Які з наведених газів — кисень, гідроген хлорид, азот, амоніак, гелій — можна збирати:
а) над водою;
Кисень, азот, гелій;
Ці гази малорозчинні у воді.
б) тільки витісненням повітря?
Гідроген хлорид, амоніак.
Гідроген хлорид і амоніак — добре розчиняються у воді, тому їх не можна збирати над водою, але оскільки всі гази можна збирати витісненням повітря, тримаючи пробірку донизу чи доверху дном у залежності від значення відносної густини цих газів за повітрям, тому названі гази можна збирати лише витісненням повітря.
Чому? Над водою можна збирати гази — малорозчинні у воді, а витісненням повітря — всі гази.
Вправа 67. За кривою розчинності (мал. 6.3) визначте, яку масу солі можна розчинити в 1 кг води. Умова завдання помилкова, мається на увазі 100 г, якщо звірити з відповіддю.
а) аргентум (I) нітрату за 0 °С;
Відповідь: 120 г
б) натрій нітрату за 20 °С;
Відповідь: 88 г
в) купрум (II) сульфату за 30 °С;
Відповідь: 25 г
г) плюмбум (II) хлориду за 100 °С;
Відповідь: 4 г
д) калій нітрату за 10 °С та 50 °С.
Відповідь: 20 г і 85 г
Для тих, хто хоче знати більше. Пропонується правильна відповідь на запропоновану у підручнику умову завдання.
в 1 кг води:
а) аргентум (I) нітрату за 0°С;
За кривою розчинності у
100 г води за 00С максимально розчиняється 120 г AgNO3, тоді
у 1000 г води за 00С — х г AgNO3
100 г / 1000 г = 120 г / х г, звідси
х г • 100 г = 120 г • 1000 г
х = 120 г • 1000 г / 100 г
x = m(AgNO3)=1200 г=1,2 кг
б) натрій нітрату за 20°С;
За кривою розчинності у
100 г води за 200С розчиняється 88 г NaNO3, тоді
у 1000 г води за 200С — х г NaNO3
100 г / 1000 г = 88 г / х г, звідси
х г • 100 г = 88 г • 1000 г
х = 88 г • 1000 г : 100 г=880 г
в) купрум (II) сульфату за 30°С;
За кривою розчинності у
100 г води за 300С розчиняється 25 г CuSO4, тоді
у 1000 г води за 300С — х г CuSO4
100 г / 1000 г = 25 г / х г, звідси
х г • 100 г = 25 г • 1000 г
х = 25 г • 1000 г : 100 г=250 г
г) плюмбум (II) хлориду за 100°С;
За кривою розчинності у
100 г води за 1000С розчиняється 4 г PbCl2, тоді
у 1000 г води за 1000С — х г PbCl2
100 г / 1000 г = 4 г / х г, звідси
х г • 100 г = 4 г • 1000 г
х = 4 г • 1000 г : 100 г=40 г
д) калій нітрату за 10°С та 50°С.
За кривою розчинності у
100 г води за 100С розчиняється 20 г KNO3, тоді
у 1000 г води за 100С — х г KNO3
100 г / 1000 г = 20 г / х г, звідси
х г • 100 г = 20 г • 1000 г
х = 20 г • 1000 г : 100 г=200 г
Вправа 68. За кривою розчинності (мал. 6.3) визначте:
а) сіль, розчинність якої найменша серед наведених;
Відповідь: PbCl2
б) сіль, розчинність якої найбільша за 0°С та 20°С;
Відповідь: KI та AgNO3
в) сіль, розчинність якої найбільше залежить від температури;
Відповідь6 складна залежність CuSO4
г) сіль, розчинність якої найменше залежить від температури.
Відповідь: NaCl
Вправа 69. За малюнком 6.3 порівняйте розчинність купрум (ІІ) сульфату та натрій хлориду за температур 20 °С та 80 °С.
За температури 20°С розчинність купрум (ІІ) сульфату становить 20 г, а розчинність натрій хлориду — 36 г.
За температури 80°С розчинність купрум (ІІ) сульфату становить 55 г, а розчинність натрій хлориду — 39 г.
Вправа 70. У воді за 80 °С розчинили максимальну кількість натрій нітрату. Розчин остудили до кімнатної температури. Що спостерігатиметься? Випадання осаду (утворення кристалів), бо при зниженні температури розчинність солі зменшується.
Вправа 71. Під час виготовлення сильногазованої води в одній пляшці води об’ємом 1 л розчиняють близько 1600 мл вуглекислого газу. У такій відкритій пляшці в розчиненому стані лишається близько 880 мл вуглекислого газу. Який об’єм вуглекислого газу виділиться в разі відкриття пляшки сильногазованої води об’ємом 1 л. Більше чи менше газу виділиться, якщо пляшку заздалегідь охолодити? А якщо пляшка зберігалася в теплому місці (на сонці)? У разі відкриття пляшки сильногазованої води об’ємом 1 л виділиться 1600-880=720 (мл) вуглекислого газу. Якщо пляшку заздалегідь охолодити, тоді газу виділиться менше. Якщо пляшка зберігалася в теплому місці (на сонці) газу виділиться більше. Пояснюється це тим, що розчинність газів із зниженням температури підвищується, а з підвищенням - зменшується.
Вправа 72. У лабораторії перед заняттям з хімічних властивостей вуглекислого газу приготували вапняну воду. Для цього у воді масою 150 г розчинили максимально можливу кількість кальцій гідроксиду. Обчисліть, яку максимальну масу осаду можна добути під час пропускання вуглекислого газу крізь приготований розчин. Для розрахунків скористайтеся інформацією з малюнка 6.3, якщо температура в лабораторії була 20 °С.
Відомо: m(H2O)=150 г
Знайти: m(Ca(OH)2)-?, m(CaCO3)-?
Розв'язування
За кривою розчинності при 200С
у 100 г води максимально розчиняється 0,16 г Са(ОН)2, тоді
у 150 г води максимально — х г Са(ОН)2
100 г / 150 г =0,16 г / х г
х г • 100 г = 0,16 г • 150 г
х=m(Ca(OH)2)=0,16 г • 160 г : 100 г=0,24 г
Знаходимо масу осаду.
І спосіб
М(Ca(OH)2)=74 г/моль
n(Ca(OH)2)=m(Ca(OH)2)/M(Ca(OH)2)=0,24 г : 74 г/моль=0,0032 моль
Записуємо рівняння реакції: Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O
За рівнянням реакції n(Са(ОН)2):n(СаСО3)=1:1, кількості речовин однакові, тому
n(СаСO3)=n(Са(ОН)2)=0,0032 моль
М(CaCО3)=100 г/моль
m(CaCО3)=n(CaСО3)•M(CaCО3)=0,0032 моль•100 г/моль=0,32 г
ІІ спосіб
М(Ca(OH)2)=74 г/моль, М(CaCО3)=100 г/моль
Записуємо рівняння реакції: Са(ОН)2 + Н2О = CaCO3↓ + H2O
За рівнянням реакції n(Са(ОН)2)/1=n(СаСO3)/1
підставимо n(Ca(OH)2)=m(Ca(OH)2):M(Ca(OH)2) і n(CaCO3)=m(CaCO3):M(CaCO3) у це співвідношення:
m(Са(OН)2)/М(Са(OН)2)=m(СаСO3)/M(СаСO3), звідси
m(СаСО3)•М(Са(ОН)2)=М(СаСО3)•m(Са(ОН)2), тому
m(СаСO3)=М(СаСO3)•m(Са(ОН)2):M(Са(ОН)2)=100 г/моль•0,24 г:74 г/моль=
=0,32 г
Відповідь: m(СаСО3)=0,32 г
Вправа 73. За кімнатної температури у воді об’ємом 1 л максимально розчиняється 6,3∙10-3 моль барій флуориду. Обчисліть масу такої кількості речовини барій флуориду.
Відомо: V(H2O)=1 , n(BaF2)=6,3•10-3 моль.
Знайти: m(BaF2)-?
Розв'язування
M(BaF2)=175 г/моль
m(BaF2)=n(BaF2)•M(BaF2)=6,3•10-3 моль•175 г/моль=1102,5•10-3 г=
=1,1 г
Якою речовиною (розчинною, малорозчинною чи практично нерозчинною) є барій флуорид? Малорозчинна.
Визначимо розчинність барій флуориду у 100 г води за кімнатної температури.
у 1000 г води розчиняється 1,1 г BaF2, тоді
у 100 г води — х г BaF2
1000 г / 100 г = 1,1 г / х г, звідси
х г • 1000 г = 1,1 г • 100 г
х = 1,1 г • 100 г : 1000 г = 0,11 г
Речовини є малорозчинними, якщо розчиняється від 0,01 г до 1 г речовини в 100 г води.
Відповідь: 1,1 г, малорозчинна.
Вправа 74. За інформацією параграфа визначте, якими речовинами (розчинними, малорозчинними чи практично нерозчинними) є:
а) амоніак
Розчинним, бо за температури 0°С й атмосферного тиску в 1 л води можна розчинити 1200 л амоніаку.
б) вуглекислий газ
Малорозчинним, бо за температури 0°С й атмосферного тиску в 1 л води можна розчинити 1,7 л вуглекислого газу.
в) кисень
Практично нерозчинним, бо за температури 0°С й атмосферного тиску в 1 л води можна розчинити 50 мл або 0,05 л кисню.
Вправа 75. За мал. 6.3 визначте, на скільки більше (за масою) калій нітрату можна максимально розчинити у 100 г води за температури 60°С, ніж за 30°С.
Відповідь: на 65 г більше
За кривою розчинності у 100 г води за 600С максимально розчиняється 110 г KNO3, а за 300С - 45 г KNO3
110 г - 45 г = 65 г