Примеры А и Б части

Дано:

Решение

cCa(NO3)2 = 0,01 моль/л

Активность ионов в растворе сильных

cCaCl2

= 0,2 моль/л

электролитов определяется по формуле

аCa2

– ?

аион = ƒСиона.

У

аNO3

– ?

Т

Процессы диссоциации Сa(NO3)2

и CaCl2

а

Cl

– ?

протекают по следующим уравнениям:

Н

Сa(NO3)2 = Са2+ + 2NO

3 ;

(7.1)

CaCl2 = Ca2+ + 2Cl- .

Б

(7.2)

й

Концентрация ионов определяется по формуле

и

cион = cв·α·n

он ,

тогда

р

n'

2

=

1 (7.1);

n''

2 = 1 (7.2);

Ca

т

Ca

n

= 2 (7.1)оnCl- = 2 (7.2);

α = 1;

NO3

c

2

= c

Ca(NO

)

·α·n

'

2

+ c

CaCl

α·n''

2 =

2

Ca

2

Ca

п

Caи

3

з= 0,01·1·1 + 0,1·1·1 = 0,11 моль/л.

е

ос = с

Ca(NO3)2

·α·n

= 0,01·1·2 = 0,02 моль/л, см.

(7.1)

Р

NO3

NO3

сCl = сCaCl2

·α·nCl

= 0,1·1·2 = 0,2 моль/л, см.

(7.2)

Ионная сила раствора

I = 0,5(с

Ca

2 · Z2

2 + с

· Z

2

- + с

Cl

· ZCl2 ).

Ca

NO3

NO3

I = 0,5(0,11·22 + 0,02·(–1)2 + 0,2·(–1)2) = 0,33 ≈ 0,3.

Коэффициент активности ионов определяем из таблицы:

ƒCl

= ƒNO3 = 0,81.

ƒCa2 = 0,42.

ТУ

Тогда активность ионов

аCl = 0,81 · 0,2 = 0,162 моль/л;

Н

аNO3 = 0,81 · 0,02 = 0,0162 моль/л;

а - = 0,42 · 0,11 = 0,0462 моль/л.

Ca

й

Ответ: аCl = 0,162 моль/л, аNO3

=

0,0162 мольБ/л,

аCa2 = 0,0462 моль/л.

и

р

2. Определить, образуется ли осадок, если смешали 100 см3

0,01 М водного раствора хл

ида кальция и 200 см

3

0,02 М вод-

ного раствора карбоната натрия.

о

Решение

Дано:

сCaCl2

= 0,01 M

тПри

смешении

растворов

протекает

о

следующая реакция:

3

сNa2CO3 = 0,02 M

CaCl2 + Na2 CO3 =

п

и

V

CaCl2

= 100 cм

3

з

= CaCO3 + NaCl.

VNa

=200 cм3

CO

Осадок CaCO образуется только в слу-

2

3

Образу тся ли осадок?

чае, если

ес 2

·с

2 > ПРCaCO = 5·10 9 (таблица).

Ca

CO3

3

РПоскольку

смешали

100

cм3

раствора

CaCl2

и 200 cм3

смеси составит 1/3, а объем

раствора Na2CO3 после смешения

составит 2/3 от общего объема смеси. После смешения концентра-

ции ионов Ca2+ и CO3

2- будут:

У

1 сCaCl2 · ·n

2

с

2

=

2 ;

с

2

=

Т

Ca

3

Ca

CO3

3

CO3

CaCl2

и Na2CO3 – сильные электролиты, = 1.

Н

Процессы диссоциации CaCl2 и Na2 CO3

протекают по следую-

щим уравнениям :

и

Б

CaCl2

= Ca2

+ 2Cl

Na2 CO3 = 2Na

2

,

й

2 = 1.

+ CO3

тогда n

Ca

2

= 1 и n

1

CO3

с

2

=

0,01·1·1 = 3,3·10

3

м ль/л;

3

Ca

р

2

2

с

2

=

0,02·1·1 = 1,3·10омоль/л;

CO3

3

т3

2

5

сCa2

з

·1,3·10

= 4,29·10 .

·сCO32

= 3,3·10

и-5

-9

(ПРCaCO ), то осадок CaCO3 образуется.

Так как 4,29·10

> 5·10

п

3

Ответ: сад к CaCO3 образуется.

е

рН 0,01 M водного раствора HNO2, содержа-

3. Вычислитьо

щ го, кроме того, 0,02 моль/л KNO2.

Решение

Дано:

сHNO2

= 0,01 M

рН = –lg с

H

,

РсKNO2

= 0,02 M

+

HNO2

<=> H

+ NO2

,

рН – ?

KNO2 = K+

+ NO2 ,

KHNO2

[H ][NO2

]

.

[HNO2 ]

Прибавление KNO2 к раствору HNO2

смещает равновесие диссо-

циации HNO2

влево за счет возрастания концентрации NO2-. В ре-

зультате в системе устанавливается равновесие при новых концен-

Т

трациях Н+ и NO2 , но значение константы диссоциации HNO2

оста-

ется прежним.

Н

У+

Тогда обозначим равновесную концентрацию ионов водорода [Н ]

в новых условиях через х:

Б

[H+] =

х моль/л.

й

Общая равновесная концентрация [NO 2

] равна сумме кон-

центраций

при

диссоциации HNO2 и

NO 2 , образовавшихся

диссоциации KNO2:

р

[NO

] =

с

+

с

о

NO2

2

NO2

из HNO2

из KNO2

Концентрация NO2 ,

браз вавшихся при диссоциации HNO2,

равна х моль/л, так как при диссоциации 1 моль HNO2 образуется 1

ион Н+ и 1 ион NO2 .т

о

КонцентрацияиNO , образовавшихся при диссоциации КNO2:

п

2

·α·n

= 0,2·1·1 = 0,2 моль/л.

с

з= с

е

NO2

KNO2

NO2

из КNO2

КNO2 – сильный электролит, α = 1, nNO2

= 1,

Р

тогда [NO2 ] = х +

сKNO2 = (х + 0,02), моль/л;

[HNO2] = (сHNO2 – х) = (0,01 – х), моль/л.

KHNO2

х(х 0,02)

.

0,01 х

выражение записать в виде:

Н

У

0,02 х

4 10 4 ;

Т

0,01

й

откуда х = 2·10-4 моль/л.

Б

[H+] = 2·10-4 моль/л

и

рН = – lg(2·10-4)= (–lg2) + (–lg10-4) = –0,3 + 4 = 3,7.

Ответ: рН = 3,7.

о

т

8. ГИДРОЛИЗрСОЛЕЙ

из

УРОВЕНЬ A

1.

Какие

переч сленных солей подвергаются гидролизу:

NH

о

?

NO , Na CO , Al (SO ) , NaNO

4

2

2

3и2 4 3

3

п

Ответ: любую соль можно представить как продукт взаимодей-

ствия кисл ты и

снования:

е

NH4NO2

Na2CO3

Р

NH4OH + HNO2

NaOH + H2CO3

слаб.

слаб.

сильн.

слаб.

Al2(SO4)3

NaNO3

Al(OH)3 + H2SO4

NaOH + HNO3

слаб.

сильн.

сильн. сильн.

и сильным основанием, гидролизу не подвергаются (NaNO3).

У

2. Указать реакцию среды водных растворов солей K2SO3,

ZnCl2, Cr(NO3)3, KNO3.

Ответ:

K2SO3

Н

KOH + H2SO3

Б

Т

сильн.

слаб.

Реакция среды определяется сильным электролитом, участвую-

й

щим в образовании соли. Сульфит калия образован слабой кислотой

и сильным основанием, поэтому реакция среды щелочная, рН > 7.

ZnCl2

и

Cr(NO3)3

Zn(OH)2 + HCl

реакци

Cr(OH)3 + HNO3

слаб.

сильн.

о

слаб.

сильн.

Хлорид цинка и нитрат х ма (III) образованы сильной кислотой

и слабым основанием, п

му

я среды кислая, pH < 7.

КNO3

КOH + HNO3

сильн.

лизу

сильн

эт

о

Нитрат калияиобразован сильным основанием и сильной

п

не подвергается, поэтому реакция среды

–

кислот й,

гидр

нейтральная, рН = 7.

Р

3. На исать полное молекулярное уравнение по данному со-

2+

кращ нному ионно-молекулярному уравнению:

е

Ca2+ + CО32

→CaCО3↓.

Ответ: для написания молекулярного

уравнения ионы Ca

и

CО32 берем из растворимых солей (см.

таблицу растворимости).

СaCl2

+

Na2CO3 →

CaCO3↓ + 2NaCl

растворимая растворимая

осадок

растворимая

соль

соль

соль

УРОВЕНЬ B

Н

1. Написать ионно-молекулярные и молекулярные уравнеУ-

ния гидролиза солей:

Б

Т

а) сульфата хрома (III),

б) сульфида натрия

и указать реакцию среды их водных растворов.

Решение

Дано:

и

а) сульфат хрома (III)

а) Cr2(SO4)3 д ссоциирует в водном

б) сульфид натрия

растворе

уравнения гидролиза с лей

Написать молекулярные

:

й

и ионно-молекулярные

по

Cr2(SO4)3 → 2Cr3+ + 3SO42-

т

1. Под формулой соли написать формулы основания и кислоты,

и

которыми образована соль, и дчеркнуть общий ион в формуле

соли и слабого

элек рол а.

Cr2(SO4)3

Cr(OH)3

+ H2SO4

п

зсильн.

слаб.

е

2. Наоисать сокращенное ионно-молекулярное уравнение гидроли-

за с участием одногоподчеркнутогоиона и одной молекулы воды:

Cr3+ + H+OH- <=>

CrOH2+

+

H+,

pH < 7, среда кислая.

2-

2-

SO4

SO4

Р3. По полученному

сокращенному ионно-молекулярному урав-

нению написать полное молекулярное уравнение. Для этого каждый

ион в сокращенном

ионно-молекулярном

уравнении дополнить

Т

б) Используя последовательность написания процесса гидроли-

за, изложенное в а), составляем сокращенное ионно-молекулярное и

молекулярное уравнения гидролиза соли Na2S.

Н

У

Na2S диссоциирует в водном растворе:

Б

Na2S

→ 2Na+ + S2-.

Na2S

NaOH + H2S

сильн.

слаб.

р

Сокращенное ионно-молекулярное уравненией

о

OH-

S

2-

+

-

НS-

+

+ H OH <=>

и, pH > 7, среда щелочная.

Na+

Na+

т