Материал: Общая химия с физкалом

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

1. Фактор эквивалентности

1 z

- это величина, показывающая

какая доля реальной частицы вещества, соответствует одному иону водорода в кислотно-основной реакции или одному электрону в окислительно-восстановительной реакции. Во всех кислотно-основных реакциях одному иону водорода соответствует один ОН-, входящий в состав однокислотного основания КОН. Фактор эквивалентности КОН равен 1.

Правильный ответ 3.

2.Во всех кислотно-основных реакциях одной молекуле НСl соответствует один ион водорода. Фактор эквивалентности НСl

равен 1. Правильный ответ 1.

3.Первые две реакции относятся к кислотно-основным реакциям ионного обмена, в которых фактор эквивалентности

НNO3 всегда равен 1, т.к. одной молекуле кислоты соответствует один ион водорода. Третья и четвертая реакция

относятся к ОВР. В этом случае фактор эквивалентности

1 z

это величина, показывающая какая доля реальной частицы вещества, соответствует одному электрону в окислительновосстановительной реакции. Рассчитаем изменение степени окисления атома азота в азотной кислоте. В реакции 3: N+5 + 1e → N+4. Фактор эквивалентности азотной кислоты равен 1. В реакции 4: N+5 + 4e → N+1. Фактор эквивалентности азотной кислоты равен 1/4.

Правильный ответ 4.

4. Все приведенные реакции относятся к кислотно-основным

реакциям ионного обмена. Фактор эквивалентности

1

– это

z

 

 

величина, показывающая, какая доля реальной частицы вещества соответствует одному иону водорода в кислотноосновной реакции. В реакциях первой: Н3РО4+ 3NaОН→Na3РО4

201

+ 3Н2О, и третьей Н3РО4 + 3NH3→ (NH4)34

1

(H

PO )

1

 

 

z

3

4

3

 

 

,

т.к. одной молекуле кислоты в данной кислотно-основной реакции соответствует 3 иона водорода. В четвертой реакции:

Н3РО4 + NaОН → NaН2РО4 + Н2О

1

(H PO )

1

1

 

 

z

3

4

1

 

 

 

 

, т.к.

одной молекуле кислоты в данной кислотно-основной реакции соответствует 1 ион водорода. И только во второй реакции Н3РО4 + 2NH3 → (NH4)2HPО4 фактор эквивалентности

1

(H

PO )

1

 

 

z

3

4

2

 

 

, т.к. одной молекуле кислоты в данной кислотно-

основной реакции соответствует 2 иона водорода.

Правильный ответ 2.

5. Молярная масса эквивалента кислоты рассчитывается как молярная масса кислоты, деленная на число атомов водорода в молекуле кислоты, способных замещаться на металл с образованием соли.

М

Э

 

1

М

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кислоты

 

z

 

(кислоты)

 

 

 

 

 

Рассчитаем молярные массы эквивалента каждой кислоты:

МЭ

НС1

 

36,5

36,5 г/моль экв

1

 

 

МЭН2SO 4 982 49 г/моль экв

М

Э

 

 

 

82

41 г/моль экв

Н SO

2

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

М

Э

 

63

63 г/моль экв

НNO

1

 

 

 

 

3

 

 

Наибольшее значение молярной массы эквивалента получилось для НNО3. Правильный ответ 4.

6. Молярная масса эквивалента оксида рассчитывается как молярная масса оксида, деленная на число атомов кислорода, умноженное на 2 (валентность атома кислорода)

Мэоксида= Моксида/ число атомов «О» * 2

Рассчитаем молярные массы эквивалента каждого оксида

202

1.Мэ CuO = 79,5/1*2= 39,75 г/моль экв

2.Мэ Al2O3= 102/3*2=17 г/моль экв 3.Мэ со= 28/1*2= 14 г/моль экв

4.МэР2О5= 142/5*2=14,2 г/моль экв Наибольшее значение молярной массы эквивалента получилось для CuO.

Правильный ответ 1.

7. Правильный ответ 2.

8. Молярная концентрация совпадает с молярной концентрацией эквивалента в том случае, если фактор эквивалентности вещества равен 1. Это возможно только для гидроксида натрия.

Правильный ответ 1.

9. Дано:

 

СаС1

 

2

10 % = 0,1, mр-ра = 2г. Найти: mр.в.-?

Запишем формулу для массовой доли растворенного вещества

 

 

m

 

 

р.в.

(в долях)

 

m

 

 

р ра

,

выразим

m

р.в.

m

р ра

 

 

 

 

(в долях)

Правильный ответ 1.

2 0,1 0,2 г

.

10. Дано: Vр-ра = 100мл = 0,1л; mглюкозы. = 18 г. Найти: С-?

Запишем формулу для молярной концентрации и подставим значения (объем раствора берется в литрах)

МС Н

О

6

180 г/моль

6

12

 

 

Правильный ответ 2.

m18

;С= M Vр-ра (л) = 0,1 180 =1 моль/л.

11. Дано: VHCl = 20 мл = 0,02 л; VКОН = 8 мл; ТКОН = 0,035 г/мл.

Найти: СэHCl-?

1)запишем уравнение реакции: HCl + КОН → КCl + Н2О

2)закон эквивалентов в общем виде: νЭHCl= νЭKOH

3)выразим число моль эквивалентов соляной кислоты по формуле (2), т.к. надо найти молярную концентрацию эквивалента СЭ:

203

νЭHCl= СЭHCl .VHCl(л)

Выразим число моль эквивалентов гидроксида калия по

формуле

(3),

т.к. дан титр раствора щелочи Т:

 

 

 

T

V

(мл)

 

KOH KOH

 

 

 

 

 

 

KOH

 

 

Э

 

 

 

 

 

М

 

 

 

 

 

КОН

 

4) составим выражение состояния эквивалентности при взаимодействии растворов соляной кислоты и гидроксида калия:

СЭ

V

 

(л) ТКОН VKOH (мл)

 

НС1

 

НС1

 

 

 

 

 

МЭКОН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5) выразим неизвестную величину СэHCl:

 

Э

 

Т

КОН

V

(мл)

 

0,035 8

 

С

=

 

 

КОН

 

 

=

 

 

=0,25мольэкв/л

НС1

М

Э

 

V

 

(л)

56 0,02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НС1

 

 

 

 

 

МЭКОН = 56/1 = 56 г/моль экв. Правильный ответ 3.

12. Дано:

V

SO

 

H

4

2

 

= 65 мл; VNaОН = 16,25мл; CэNaОН = 0,1моль

экв/л. Найти: CЭH2SO 4 -?

1) запишем уравнение реакции: H2SO4 + 2NaОН → Na2SO4 + 2Н2О

2) запишем закон эквивалентов в общем виде: Э

ЭNaOH

 

H2SO4

3) выразим число формуле (2), т.к.

э

 

Э

эквивалента С :

 

H

 

 

2

моль

надо

SO

С

 

4

 

эквивалентов серной кислоты по найти молярную концентрацию

Э

 

 

V

 

. Выразим число моль

 

 

 

 

H

SO

 

H

SO

4

4

2

 

2

 

эквивалентов гидроксида натрия также по формуле (2), т.к. дана

молярная концентрация эквивалента раствора щелочи Сэ:

ν эNaОН = СэNaОН.VNaОН

4) Составим выражение состояния эквивалентности при взаимодействии растворов серной кислоты и гидроксида натрия:

CЭH2SO 4 VH2SO 4 СЭNaОН.·VNaОН

5) выразим неизвестную величину CЭH2SO 4 :

204

CЭ

 

CЭ

V

 

0,1 16,25

0,025 моль экв/л

NaOH

 

NaOH

 

H SO

 

V

 

 

 

65

 

2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

SO

4

 

 

 

 

2

 

 

 

Правильный ответ 1.

13. Дано:

VH

SO

4

= 5 мл; VNaОН

 

2

 

 

 

 

0,1012 моль экв/л. Найти: TH

SO

4

 

 

 

 

2

 

= 4,78 мл = 0,00478; CэNaОН = -?

1)запишем уравнение реакции: 2Н2О

2)запишем закон эквивалентов в

H2SO4 + 2NaОН → Na2SO4 +

общем виде:

H SO

4

NaOH

 

2

 

3) выразим число моль эквивалентов серной кислоты по формуле (3), т.к. надо найти титр раствора серной кислоты Т:

Э

 

TH SO

VH SO

(мл)

,

2 4

2

4

 

H2SO4

МЭH SO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4

 

 

выразим число моль эквивалентов гидроксида натрия по формуле (2), т.к. дана молярная концентрация эквивалента раствора щелочи Сэ:

ν эNaОН = СэNaОН.·VNaОН

4) составим выражение состояния эквивалентности при взаимодействии растворов серной кислоты и гидроксида натрия

 

TH2SO 4 VH2SO 4 (мл)

.

 

э

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

С NaОН· VNaОН

(л)

 

 

 

 

 

 

МЭ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H2SO 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5) выразим неизвестную величину ТH

SO

4

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

CЭ

V

 

 

 

 

(л) MЭ

 

 

 

0,1012 0,00478 49

T

 

 

 

NaOH

NaOH

 

H SO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4

 

 

 

 

H SO

 

 

 

V

 

 

 

 

(мл)

 

 

 

 

 

 

5

 

 

2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H SO

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,00474г / мл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М

Э

 

H SO

4

 

 

2

= 98/2 = 49 г/моль экв.

Правильный ответ 3.

205