Загрузка...

Другие задания смотри здесь...

Упражнение 47. Дайте определение соли, щелочи и кислоты как электролитов.

Соли — электролиты, диссоциирующие в водных растворах или расплавах на катионы металлических элементов и анионы кислотных остатков.

Щелочи — электролиты, диссоциирующие в водных растворах или расплавах с образованием анионов одного типа — гидроксид-ионов OH.

Кислоты — электролиты, диссоциирующие в водных растворах с образованием катионов одного типа — ионов Гидрогена Н+.

 

Упражнение 48. Могут ли быть электролитами простые вещества? Нет, не могут. Ответ обоснуйте.  Электролитами являются вещества, которые распадаются в растворе или расплаве на ионы. Среди них есть соединения ионного строения и молекулярного строения с сильно полярной ковалентной связью. А простые вещества - это вещества атомного и молекулярного строения с неполярной ковалентной связью. Они не растворяются в воде (полярном растворителе), причем молекулы, попадая в воду, не испытывают никаких изменений, то есть не распадаются на ионы.

 

Упражнение 49. Составьте формулу соли и запишите уравнение ее электролитической диссоциации, если в растворе соединения имеются ионы:

а) K+ и CO32–;

K2CO3 = 2K+ + CO32- 

б) Fe3+ и NO3;

Fe(NO3)3 = Fe3+ + 3NO3-

в) Mg2+ и Cl–.

MgCl2 = Mg2+ + 2Cl-

 

Упражнение 50. Напишите уравнения электролитической диссоциации в водном растворе соединений с такими формулами: LiOH, HNO3, CuSO4, H2S, K3PO4.

LiOH = Li+ + OH-

HNO3 = H+ + NO3-

CuSO4 = Cu2+ + SO42-

Гидроген сульфид диссоциирует ступенчато:

H2S = H+ + HS- - первая стадия

HS- = H+ + S2- - вторая стадия

Обратите внимание: заряд иона в левой части уравнения второй стадии равен сумме зарядов двух ионов в правой части.

K3PO4 = 3K+ + PO43-

Какое соединение диссоциирует ступенчато? Кислота H2S.

 

Упражнение 51. Почему кальций хлорид диссоциирует в одну стадию и  полностью  (CaCl2=Ca2++2Cl), а не ступенчато — в две стадии? Является ионным веществом.

При растворенные ионного вещества в воде кристаллы разрушаются и в растворе становятся гидратированными все ионы, поэтому эта соль (как и все средние соли) диссоциирует в одну стадию.

 

Упражнение 52. Вычислите количество катионов и количество анионов в растворе, который содержит:

а) 2,4 г литий гидроксида;

Дано: m(LiOH)=2,4 г. Найти: N(Li+), N(ОH-)-?

Решение:
Количество вещества в порции заданной массы вычисляем по формуле n=m/M, где

M=Mrг/моль.
Mr(LiOH)=Ar(Li)+
Ar(O)
+Ar(H)=7+16+1=24; M(LiOH)=24 г/моль.

n(LiOH)=m(LiOH)/M(LiOH)=2,4 г : 24 г/моль = 0,1 моль

Запишем уравнение электролитической диссоциации:

LiOH (1 моль)= Li(1 моль) + OH- (1 моль)

n(Li+)=n(ОН-)=n(LiOН)=0,1 моль.

Число структурных частиц (ионов) вычисляем по формуле  N=n•NА, где NА- сталая Авогадро и численно равна 6,02•1023 моль-1.

N(Li+)=N(ОН-)=n(Li+)NА=0,1 моль • 6,021023 моль-1=0,6021023=6,021022

Ответ: N(Li+)=N(OH-)= 6,021022.

б) 2,9 г калий сульфата.

Дано: m(K2SO4)=2,9 г. Найти: N(K+), N(SO42-)-?

Решение:
Количество вещества в порции заданной массы вычисляем по формуле n=m/M, где

M=Mrг/моль.
Mr(K2SO4)=
2Ar(K)+Ar(S)+4Ar(O)=239+32+416=174; M(K2SO4)=174 г/моль.

n(K2SO4)=m(K2SO4)/M(K2SO4)=2,9 г : 174 г/моль = 0,017 моль

Запишем уравнение электролитической диссоциации:

K2SO4 (1 моль) <--> 2K+ (2 моль) + SO42- (1 моль)

n(K+)=2n(K2SO4)=20,017 моль=0,034 моль

n(SO42-)=n(K2SO4)=0,017 моль.

Число структурных частиц (ионов) вычисляем по формуле N=n•NА, где NА- сталая Авогадро и численно равна 6,02•1023 моль-1.
N(K+)=n(K+)
NА=0,034 моль • 6,021023 моль-1=
0,21023=2,01022

N(SO42-)=n(SO42-)NА=0,017 моль • 6,021023 моль-1=0,11023=1,01022

Ответ: N(K+)=2,01022, N(SO42-)=1,01022.

 

Упражнение 53. Какова массовая доля гидроксид-ионов в растворе, приготовленном из 4 г натрий гидроксида и 36 г воды?

Дано: m(NaOH)=4 г, m(H2O)=36 г. Найти: w(OH-)-?

Решение:

Количество вещества в порции заданной массы вычисляем по формуле n=m/M, где

M=Mrг/моль.
Mr(NaOH)=
Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40; M(NaOH)=40 г/моль.

n(NaOH)=m(NaOH)/M(NaOH)=4 г : 40 г/моль = 0,1 моль

Запишем уравнение электролитической диссоциации:

NaOH (1 моль) <--> Na+ (1 моль) + OH- (1 моль)

n(OH-)=n(NaOН)= 0,1 моль.

Массу заданного количества ионов вещества вычисляем по формуле m=nM, где M=Mrг/моль.

Mr(OH-)=Ar(O)+Ar(H)=16+1=17, М(ОН-)=17 г/моль.

m(OH-)=n(OH-)M(OH-)=0,117 г/моль=1,7 г.

Расчитываем массу раствора:

m(раствора)=m(NaOH)+m(H2O)=4 г+36 г=40 г

Массовую долю ионов вещества в растворе вычисляем по формуле: 

w(вещества)=m(вещества)/m(раствора)

w(OH-)=m(OH-)/m(раствора)=1,7 г/40 г=0,0425, или,

умножив это число на 100%, получим 4,25%.

Ответ: w(OH-)=0,0425, или 4,25%

 

Упражнение 54. Газ хлороводород объемом 560 мл (н. у.) растворили в 100 мл воды. Предположив, что соединение диссоциирует полностью, вычислите массовые доли ионов в растворе.

Дано: V(HCl)=560 мл=0,56 л, V(H2O)=m(H2O)=100 г.

Найти: w(H+)-?, w(Cl-)-?

Решение:

Количество вещества в порции заданного объема вычисляем по формуле:

n=V/VM, где VМ – постоянная величина и при н.у. равна 22,4 л/моль.

n(HCl)=V(HCl)/VM=0,56 л : 22,4 л/моль=0,025 моль

Запишем уравнение электролитической диссоциации:

HCl (1 моль) <--> H+ (1 моль) + Cl- (1 моль)

n(H+)=n(Cl-)=n(HCl)=0,025 моль

Массу заданного количества ионов вещества вычисляем по формуле m=nM, где

M=Mrг/моль.

m(H+)=n(H+)M(H+)=0,025 моль1 г/моль = 0,025 г.

m(Cl-)=n(Cl-)M(Cl-)=0,025 моль35,5 г/моль = 0,89 г. 

Массовую долю ионов вещества в растворе вычисляем по формуле: 

w(вещества)=m(вещества)/m(раствора)

w(H+)=m(H+)/m(Н2О)=0,025 г/100 г=2,510-4, или,

умножив это число на 100%, получим 0,025%.

w(Сl-)=m(Cl-)/m(Н2О)=0,89 г/100 г=0,0089, или 0,89%. 

Ответ: w(H+)=0,025%, w(Сl-)=0,89%.

 

Упражнение 55. В 800 г воды растворили 1 моль натрий сульфата и 2 моль натрий гидроксида. Вычислите массовую долю каждого иона, имеющегося в растворе.

Дано: m(H2O)=800 , n(Na2SO4)=1 моль, n(NaOH)=2 моль.

Найти: w(Na+)-? w(SO42-)-?, w(OH-)-?

Решение:

Запишем уравнения электролитической диссоциации:

Na2SO4 (1 моль) <--> 2Na+ (2 моль) + SO42- (1 моль)

NaOH (1 моль) <--> Na+ (1 моль) + OH- (1 моль)

С первого уравнениея имеем:

n(Na+)=2n(Na2SO4)=21 моль=2 моль

n(SO42-)=n(Na2SO4)=1 моль

Со второго уравнения имеем:

n(Na+)=1n(NaОН)=12 моль=2 моль

n(OH-)=1n(NaОН)=12 моль=2 моль

Общее количество ионов Натрия n(Na+)=2 моль + 2 моль = 4 моль.

Массу заданного количества ионов вещества вычисляем по формуле m=nM, где M=Mrг/моль.

Mr(Na+)=Ar(Na)=23, поэтому М(Na+)=23 г/моль.

m(Na+)=n(Na+)M(H+)=4 моль23 г/моль = 92 г.

Mr(OH-)=Ar(O)+Ar(H)=16+1=17, поэтому М(ОН-)=17 г/моль.

m(OH-)=n(OH-)M(OH-)=2 моль 17 г/моль = 34 г. 

Mr(SO42-)=Ar(S)+4Ar(O)=32+416=96, поэтому М(SO42-)=96 г/моль.

m(SO42-)=n(SO42-)M(SO42-)=1 моль96 г/моль = 96 г. 

Расчитываем массу раствора:

m(раствора)=m(Na+)+m(OH-)+m(SO42-)+m(H2O)=

=92 г + 34 г + 96 г + 800 г=1022 г.

Массовую долю ионов вещества в растворе вычисляем по формуле: 

w(вещества)=m(вещества)/m(раствора)

w(Na+)=m(Na+)/m(раствора)=92 г/1022 г=0,09, или 9%.

w(OH-)=m(OH-)/m(раствора)=34 г/1022 г=0,033, или 3,3%. 

w(SO42-)=m(SO42-)/m(раствора)=96 г/1022 г=0,094, или 9,4%. 

Ответ: w(Na+)=9%, w(OH-)=3,3%, w(SO42-)=9,4%

Упражнение 56. В 1 л воды некоторого источника содержится 60 мг ионов Сa2+ и 36 мг ионов Mg2+. Сопоставьте количества этих ионов (попробуйте это сделать на основании устных вычислений) и выберите правильный ответ:

а) ионов Ca2+ и Mg2+ — одинаковое количество;

б) ионов Ca2+ больше, чем ионов Mg2+;

в) ионов Mg2+ больше, чем ионов Ca2+.

Дано: m(Ca2+)=60 мг = 0,06 г, m(Mg2+)=36 мг = 0,036 г.

Найти: n(Ca2+)-? n(Mg2+)-?

Решение:

Количество ионов вещества в порции заданной массы вычисляем по формуле n=m/M, где M=Mrг/моль.

Mr(Сa2+)=Ar(Сa)=40, поэтому М(Са+)=40 г/моль.

n(Сa2+)=m(Сa2+)/M(Ca2+)=0,06 г : 40 г/моль=0,0015 моль.

Mr(Mg2+)=Ar(Mg)=24, поэтому М(Mg2+)=24 г/моль.

n(Mg2+)=m(Mg2+)/M(Mg2+)=0,036 г : 24 г/моль=0,0015 моль.

Ответ: одинаковое количество ионов.

Другие задания смотри здесь...

Загрузка...