Файл: Решение Дано m(koh)140 г n экв. (Кон) n экв. (NaОН) m(NaOH) Решение.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.02.2024

Просмотров: 41

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Исходя из данной формул можем вывести формулу для нахождения массы глюкозы в растворе:



Находим понижение температуры кристаллизации раствора по сравнению с чистым растворителем (водой):



Находим массу сахарозы, которую необходимо растворить в 100 г воды:



Находим массу раствора сахарозы в воде:



Находим массовую долю глюкозы в растворе:



Ответ: W(С12Н22O11)=14,6 %.


  1. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: a) K2S и НС1;
    б)
    FeSО4 и (NH4)2S; в) Сг(ОН)3 и КОН.


Решение:

а) K2S+2HCl=2KCl+H2S↑

2K++S2-+2H++2Cl-=2K++2Cl-+H2S↑

2H++S2-=H2S↑
б) FeSO4+(NH4)2S=FeS↓+(NH4)2SO4

Fe2++SO42-+2NH4++S2-= FeS↓+2NH4++ SO42-

Fe2++S2-= FeS↓
в) Cr(OH)3+KOH=K[Cr(OH)4]

Cr(OH)3+K++OH-=K++[Cr(OH)4]-

Cr(OH)3+OH-=[Cr(OH)4]-




  1. Во сколько раз концентрация ионов водорода в крови (рН = 7,36) меньше, чем в желудочном соке (рН = 1,00)?
    Ответ: В 2,3∙10 раз.


Решение:

рН1=7,36

рН2=1,00

[H+]1 - ?

[H+]2 - ?

[H+]1: [H+]2 – ?

Решение:

Находим концентрации ионов Н+ в крови и желудочном соке:

рН=-lg[H+]1

7,36=-lg[H+]1

[H+]1=4,365∙10-8 моль/л

рН=-lg[H+]2

1,00=-lg[H+]2

[H+]2=10-1 моль/л

Находим во сколько раз концентрация ионов Н+ в желудочном соке больше, чем в крови:


Ответ: в желудочном соке концентрация ионов Н+ больше, чем в крови в 2,3∙106 раз.


  1. К раствору FеС13 добавили следующие вещества: а) НС1; б) КОН; в) ZnCl2; г) Na2CO3. В каких случаях гидролиз хлорида железа (III) усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.


Решение:

а) FеС13 – соль слабого основания и сильной кислоты, поэтому гидролизуется по катиону, а НС1 диссоциирует в водном растворе:

FeCl3  ↔ Fe3+ + 3Cl-;
Fe3+ + H2O ↔ FeOH2+ + H+;
HCl ↔ H+ + Cl-.

Если растворы этих веществ находятся в одном сосуде, то идёт угнетение гидролиза соли  FeCl3, ибо образуется избыток ионов водорода Н+ и равновесие гидролиза сдвигается влево.

б) KOH диссоциирует в водном растворе:

FeCl3  ↔ Fe3+ + 3Cl-;
Fe3+ + H2O ↔ FeOH2+ + H+;

KOH ↔ K+ + OH-.

Если растворы этих веществ находятся в одном сосуде, то идёт  гидролиз соли  FeCl3 и диссоциации КОН, ибо ионы Н+ и ОН-, связываясь друг с другом, образуют молекулы слабого электролита Н2О (Н+ + ОН- = Н2О). При этом гидролитическое равновесие соли FeCl3    и диссоциация КОН сдвигаются вправо и гидролиз соли и диссоциация основания идут до конца с образованием осадка Fe(OH)3. Таким образом, при смешивании FeCl3 и КОН протекает реакция обмена.  Ионно-молекулярное уравнение процесса:

2Fe3+ + 6OH- = 2Fe(OH)3

Молекулярное уравнение процесса:

FeCl3 + 6KOH = 2Fe(OH)3↓ + 6KCl
в) Соль FeCl3  и соль ZnCl2 гидролизуются обе по катиону:

Fe3+ + H2O ↔FeOH2+ + H+
Zn2+ + H2O ↔ZnOH+ + H+

 Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идёт взаимное угнетение гидролиза каждой из них, ибо избыточное количество ионов Н+ вызывает смещение гидролитического равновесие влево, в сторону уменьшения концентрации ионов водорода Н+
г) Соль FeCl3 гидролизуется по катиону, а Na2CO3 – соль сильного основания и слабой кислоты, поэтому гидролизует по аниону:

Fe3+ + H2O ↔ FeOH2+ + H+
CO32- + H2O ↔ HCO3- + ОH-

 Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идёт взаимное усиление гидролиза каждой из них, ибо ионы Н+ и ОН-, связываясь друг с другом, образуют молекулы слабого электролита Н2О (Н+ + ОН- = Н2О). При образовании дополнительного количества воды гидролитическое равновесие обеих солей сдвигается вправо, и гидролиз каждой соли идёт до конца с образованием осадка Fe(OH)3 и слабого электролита H2CO3, то есть протекает совместный гидролиз солей:



2Fe3+ + 3CO32- + 6H2O ↔ 2Fe(OH)↓ + 3H2CO3
2FeCl3 + 3Na2CO3 + 6H2O ↔ 2Fe(OH)3↓ + 3H2CO3 + 6NaCl 

или

2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O ↔ 2Fe(OH)3↓ + 3CO2 + 6NaCl 


  1. Реакции выражаются схемами:

Р + НIO3 + Н2О Н3PO4 + НI;

H2S + Cl2 + H2O H2SО4 + НСl.

Составьте электронные уравнения. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций. Для каждой реакции укажите, какое вещество является окислителем, какое— восстановителем; какое вещество окисляется, какое —восстанавливается.
Решение:

Р0 + НI+5O3 + Н2О → Н3P+5O4 + НI-

Р0-5е-→Р+5 6 восстановитель; процесс окисления

30

I+5+6e-→I- 5 окислитель; процесс восстановления

6Р + 5НIO3 + 9Н2О = 6Н3PO4 + 5НI

Р – восстановитель, фосфор отдаёт пять электронов и окисляется.

НIO3 – окислитель, иод присоединяет шесть электронов и восстанавливается.

H2S-2 + Cl20 + H2O → H2S+6О4 + НСl-

S-2-8е-→S+6 1 восстановитель; процесс окисления

8

Cl20+2e-→2Cl- 4 окислитель; процесс восстановления

H2S + 4Cl2 + 4H2O = H24 + 8НСl

H2S – восстановитель, сера отдаёт восемь электронов и окисляется.

Cl2 – окислитель, каждый атом хлора присоединяет один электрон и восстанавливается.


  1. Увеличится, уменьшится или останется без изменения масса цинковой пластинки при взаимодействии ее с растворами: а) CuS04; б) MgS04; в) Pb(NO3)2? Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций.


Решение:

а) CuSО4

Сравним стандартные электродные потенциалы цинка и меди:

E0Zn2+/Zn=-0,762 B

E0Cu2+/Cu=0,337 B

Поскольку медь имеет больший электродный потенциал, то она менее активна, чем цинк и реакция протекает.

Определим как будет изменяться масса цинковой пластинки:

CuSO4 + Zn → ZnSO4 + Cu↓ 

Zn0 - 2e → Zn+2  | 1 | 1 
Cu+2 + 2e → Cu0 | 1 | 1 
M(Zn) = 65 г/моль 
M(Cu) = 64 г/моль 
Из уравнения реакции видно, что когда растворится 1 моль цинка (или 65 г), то на пластину осядет 1 моль меди (или 64 г). В итоге масса пластины уменьшится.
б) MgSO4

Сравним стандартные электродные потенциалы магния и цинка:

E0Mg2+/Mg=-2,38 B

E0Zn2+/Zn=-0,762 B

Поскольку магний имеет меньший электродный потенциал, то он активнее, чем цинк и реакция протекать не будет. Следовательно, масса цинковой пластинки не изменяется.
в) Рb(NО3)2

Сравним стандартные электродные потенциалы свинца и цинка:

E0Pb2+/Pb=-0,126 B

E0Zn2+/Zn=-0,762 B

Поскольку свинец имеет больший электродный потенциал, то он менее активен, чем цинк и реакция протекает.

Определим как будет изменяться масса кадмиевой пластинки:

Pb(NO3)2 + Zn → Zn(NO3)2 + Pb↓ 
Zn0 - 2e → Zn+2  | 1 | 1 
Pb+2 + 2e → Pb0  | 1 | 1 
M(Zn) = 65 г/моль 
M(Pb) = 207 г/моль 
Из уравнения реакции видно, что когда растворится 1 моль цинка (или 65 г), то на пластину осядет 1 моль свинца (или 207 г). В итоге масса пластины увеличится.


  1. При электролизе соли некоторого металла в течение 1,5 ч при силе тока 1,8 А на катоде выделилось 1,75 г этого металла. Вычислите эквивалентную массу металла.

Ответ: 17,37 г/моль.
Решение:

Дано:

τ=1,5 ч=5400 с

m(Me)=1,75 г

I=1,8 A

МЭКВ.(Ме) - ?

Решение:

Обобщенный закон Фарадея связывает количество вещества, образовавшегося при электролизе, со временем электролиза и силой тока:

,

m - масса образовавшегося вещества , г;

Мэкв.- молярная масса эквивалента вещества, г/ моль;

I - сила тока, А;

t - время электролиза, с;

F - константа Фарадея (96500 Кл/моль).

Отсюда,



Находим молярную массу эквивалента металла, который выделится на катоде в процессе электролиза:



Ответ:


  1. Медь не вытесняет водород из разбавленных кислот. Почему? Однако, если к медной пластинке, опущенной в кислоту, прикоснуться цинковой, то на меди начинается бурное выделение водорода. Дайте этому объяснение, составив электронные уравнения анодного и катодного процессов. Напишите уравнение протекающей химической реакции.



Решение:

Медь не вытесняет водород из разбавленных кислот потому, что в электрохимическом ряду напряжений металлов медь стоит после водорода , то есть её стандартный электродный потенциал больше, чем у водорода).
Если к медной пластинке, опущенной в кислоту, прикоснуться цинковой, то на меди начинается бурное выделение водорода, потому что образуется гальванопара.

E0Cu2+/Cu=0,337 B

E0Zn2+/Zn=-0,762 B

Цинк имеет стандартный электродный потенциал равный -0,762 В. Он меньше, чем стандартный электродный потенциал медного электрода, поэтому цинк выступает в роли анода, а медный электрод в роли катода.

Схема коррозионного гальванического элемента с водородной деполяризацией:

А(-) Zn|H2O,Н+|Cu (+)K

Электродные процессы, протекающие в кислой среде:

А(-): Zn0 – 2ē → Zn2+  1 процесс окисления

2

K(+): 2Н+ + 2ē → Н2  1 процесс восстановления

Суммарная реакция коррозии:

Zn0 + 2H+→ Zn2+ + Н2

Поскольку не указана кислота, в которую погружена гальванопара цинк-медь, то будем считать, что продуктом коррозии в кислой среде является соль цинка (Zn2+ ).

Например, Zn+2HCl→ZnCl2+H2



  1. Какие соли обусловливают жесткость природной воды? Какую жесткость называют карбонатной, некарбонатной? Как можно устранить карбонатную, некарбонатную жесткость? Напишите уравнения соответствующих реакций. Чему равна жесткость воды, в 100 л которой содержится 14, 632 г гидрокарбоната магния?

Ответ: 2 ммоль/л.
Решение:

Жесткость природной воды обуславливают соли кальция и магния. Карбонатная жесткость обусловлена солями Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2. Карбонатная (временная) жесткость воды может быть устранена кипячением, так как гидрокарбонаты кальция и магния при кипячении разлагаются.

Ca(HCO3)2 CaCO3↓+CO2↑+H2O

Mg (HCO3)2 MgCO3↓+CO2↑+H2O

Некарбонатная жесткость воды обусловлена присутствием растворимых солей кальция и магния, которые не образуют осадок при кипячении. Чаще всего это хлориды и сульфаты кальция и магния. Некарбонатную (постоянную) жесткость воды устраняют химическими способами. Например, добавление Na