ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.07.2025
Просмотров: 344
Скачиваний: 0
19 |
|
рН + рОН = 14 |
(17) |
3.1 Вопросы к контрольному заданию
а) Определите рН 0,5%-ного раствора слабого электролита, указанного в пункте а) Вашего варианта. Плотности всех растворов считать равными 1г/мл. Константы диссоциации даны в приложении А (таблица А-2).
б) Определите массовую долю сильного электролита в растворе, указанного в пункте (б) Вашего варианта, с известным значением рН. Плотности всех растворов считать равными 1г/мл.
в) Определите рН в растворе, указанном в пункте в) Вашего варианта. Плотности всех растворов считать равными 1г/мл.
г) Определите рН в растворе, полученном при сливании двух растворов, указанных в пункте г) Вашего варианта. Плотности всех растворов считать равными 1г/мл.
Таблица 4 - Данные для расчёта рН растворов
№ за- |
а) |
б) |
в) |
г) |
дачи |
||||
33 |
HF |
KOH, |
В 200мл раствора содержится |
300мл 0,1М NaOH |
11,0 |
0,1 моль ионов ОН¯ |
400мл 0,1М H2SO4 |
||
34 |
H2Те |
HJ, 3,0 |
В 2л раствора содержится |
100мл 0,2М Ca(OH)2 |
2,408·1023 ионов Н+ |
70мл 0,1М HNO3 |
|||
35 |
H2Se |
NaOH, |
В 0,1%-ном растворе азотной |
500мл 0,3М KOH |
10,0 |
кислоты. |
200мл 0,1М HJ |
||
36 |
NH4OH |
H2SO4, |
В 1л раствора содержится |
2л 0,1М Ba (OH)2 |
2,0 |
6,02·1022 ионов Н+. |
2л 0,1М HNO3 |
||
37 |
HJO |
HCl, 2,0 |
В 500мл раствора содержится |
500мл 0,1М Ca (OH)2 |
1грамм гидроксида калия. |
700мл 0,1М HCl |
|||
38 |
HClO |
KOH, |
В 0,5%-ном растворе соляной |
1л 0,01М NaOH |
11,0 |
кислоты. |
1000мл 0,1М HBr |
||
39 |
HNO2 |
HNO3, |
В 1,5л раствора содержится |
100мл 0,1М Ba (OH)2 |
3,0 |
9,03·1022 ионов ОН¯. |
400мл 0,1М HClO4 |
||
40 |
H2CO3 |
Ba(OH)2 |
В 300мл раствора содержится |
200мл 0,05М HBr |
, 11,0 |
500мг гидроксида натрия. |
200мл 0,3М Ca (OH)2 |
||
41 |
HCOOH |
HBr, 2,0 |
В 0,1%-ном растворе серной |
200мл 0,1М KOH |
кислоты |
100мл 0,1М H2SeO4 |
|||
42 |
HNO2 |
HClO4, |
В 50мл раствора содержится |
300мл 0,2М Ca (OH)2 |
3,0 |
0.01грамм гидроксида натрия. |
100мл 0,2М HJ |
||
43 |
H3BO3 |
Ca(OH)2 |
В 0,3%-ном растворе гидроксида |
200мл 0,5М KOH |
, 10,0 |
натрия. |
600мл 0,8М H2SO4 |
||
44 |
NH4OH |
H2SeO4, |
В 150мл раствора содержится |
2л 0,1М Ba (OH)2 |
3,0 |
0,1 моль ионов ОН¯. |
5л 0,1М HClO4 |
||
45 |
HBrO |
Ba(OH)2 |
В 5л раствора содержится |
500мл 0,6М LiOH |
, 12,0 |
0,5 моль ионов Н+. |
300мл 0,4М HCl |
||
46 |
H3PO4 |
LiOH, |
В 10л раствора содержится |
1,6л 0,1М NaOH |
11,0 |
3,01·1023 ионов Н+. |
800мл 0,1М H2SO4 |
||
47 |
HCN |
HNO3, |
В 0,05%-ном растворе серной |
10мл 0,3М LiOH |
2,0 |
кислоты |
20мл 0,5М H2SeO4 |
||
48 |
H2S |
Ca(OH)2 |
В 100мл раствора содержится |
450мл 0,01М Сa (OH)2 |
, 11,0 |
0,05 моль ионов ОН¯. |
300мл 0,02М HCl |
20
3.2 Пример решения контрольного задания (задача №48)
Задание а)
Определите рН 0,5%-оного раствора H2S,если плотность раствора составляет 1г/мл.
Введём необходимые обозначения: Массовая доля раствора H2S – ω(H2S) = 0,5 %. Плотность раствора H2S – ρ = 1г/мл. Определить:
Водородный показатель в растворе – рН.
Сероводородная кислота H2S - слабый электролит. Напишем уравнение диссоциации H2S в водном растворе и выражение константы диссоциации Кд1. Диссоциация по второй ступени протекает значительно слабее и концентрацией ионов водорода, образующихся по второй ступени диссоциации можно пренебречь.
H2S ↔ H+ + HS |
|
Кд1 = [H+] • [HS ] / [H2S] |
(18) |
где [H+] или С(H+) – молярная концентрация ионов водорода в растворе, |
|
моль/л; |
|
[HS ] или С(HS ) – молярная концентрация гидросульфид-ионов в раство- |
|
ре, моль/л; |
|
[H2S] или С(H2S) – молярная концентрация сероводородной кислоты в |
|
растворе, моль/л; |
|
Очевидно, что [H+] = [HS ], следовательно: |
|
Кд1 = [H+]2 /[H2S]; [H+] = КL |
×[Н2 S]. |
Переведём массовую долю раствора H2S в молярную концентрацию: Допустим, имеется 100г 0,5 % раствора. Плотность раствора равна 1г/мл.
Объём раствора рассчитаем по формуле (6)
V = mp / ρ = 100г / 1 г/мл. = 100г
Масса вещества (mв), содержащегося в 100г раствора составит 0,5г. Рассчитаем по формуле (4) количество молей H2S (n(H2S)):
n(H2S) = mв / М(H2S) = 0,5 / 34,0 = 0,015моль.
Молярную концентрацию С(H2S) определим по формуле (3)
С(H2S) = n(H2S) / V = 0,015моль / 0,1л = 0,15моль/л.
Для определения концентрации ионов водорода и рН воспользуемся фор-
мулами (15) и (12)
[H+] = К Д ×[Н2 S] = 9,0 ×10−8 ×0,15 = 1,16•10-4 моль/л.
рН = -lg [Н+] = -lg 1,16•10-4 = 4 – lg 1,16 = 3,94.
21
Ответ: рН =3,94
Задание б)
Определите массовую долю и молярную концентрацию раствора Ca(OH)2, рН которого равен 11,0. Плотность раствора равна 1г/мл.
Введём необходимые обозначения:
Водородный показатель раствора Ca(OH)2– рН = 11,0. Плотность раствора – ρ = 1г/мл.
Определить массовую долю раствора Ca(OH)2 – ω(Сa(ОН)2), %. Определить молярную концентрацию раствора Ca(OH)2 – С, моль/л.
Решение
Молярную концентрацию раствора Ca(OH)2 можно определить из уравне-
ния электролитической диссоциации Ca(OH)2, который является сильным основанием: Сa(ОН)2 → Сa2+ + 2OH . Очевидно, что С (Сa(ОН)2) = С(ОН ) / 2. Для оп-
ределения рОН воспользуемся формулой (17)
рОН = 14 – рН = 14 – 11 = 3
Для определения С(ОН ) воспользуемся формулой
С(ОН ) = 10-рОН = 10-3 моль/л. |
(19) |
Рассчитаем молярную концентрацию раствора Ca(OH)2:
С(Сa(ОН)2) = С(ОН ) / 2 = 10-3 моль/л / 2 = 5•10-4 моль/л.
Массовую долю раствора Ca(OH)2 рассчитаем, допустив, что объём раствора – 1л, масса раствора, соответственно,1000г. По определению молярной концентрации в 1л раствора содержится 5•10-4 моль Сa(ОН)2, рассчитаем массу вещества в этом растворе, используя формулу (4)
n(Сa(ОН)2) = mв / М(Сa(ОН)2) → mв = n(Сa(ОН)2) • М(Сa(ОН)2) = = 5•10-4 моль•74г/моль = 3,7•10-2г.
Определим массовую долю раствора Ca(OH)2 по формуле (2)
ω(Сa(ОН)2) = mв• 100% / mp = 3,7•10-2г• 100% / 1000г = 3,7•10-3% Ответы: С(Сa(ОН)2) = 5•10-4 моль/л: ω(Сa(ОН)2) = 3,7•10-3%.
Задание в)
Определите рН в растворе, в 100мл которого содержится 0,05 моль ионов
ОН .
Введём необходимые обозначения: Объём раствора - V = 100мл = 0,1л;
Количество молей ионов OH . n(ОН) = 0,05моль; Определить:
Водородный показатель в растворе – рН.
Решение
В щелочных растворах рН рассчитывают по формуле (17)