Материал: Общая химия с физкалом

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

Сосн.2

 

1

 

10

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

осн.1

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рОН рОН

 

рОН

 

 

1

(рК рС

 

)

1

(рК рС

 

)

1

(рС

 

рС

 

)

2

 

 

осн.2

 

осн.1

 

осн.2

осн.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

р

С

осн.2

 

1

lg 10

1

 

1

0,5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

С

осн.1

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гидроксильный показатель рОН увеличился на 0,5 единицы.

Правильный ответ 3.

23. Для сильного основания справедливо выражение:

рОН = рСосн.;

рОН1

рСосн.1

.

При 100 кратном разбавлении концентрация основания в 100 раз уменьшится, значит:

С

осн.2

 

1

;

 

 

рОН

 

рС

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

осн.2

 

 

 

 

 

 

С

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

осн.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рОН

рОН

 

рОН

 

рС

 

рС

 

р

С

осн.2 lg

1

lg 10

2 2

2

 

осн.2

осн.1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

С

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

осн.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рОН увеличится на 2 единицы.

Правильный ответ 4.

24. Запишем уравнение диссоциации солей, содержащихся в растворе, и определим концентрацию ионов:

NaCl Na Cl .

При диссоциации 1 моль

хлорида натрия образуется 1 моль

ионов Na и 1 моль ионов

Cl .

СNaCl=0,1 моль/л, значит СNa+=0,1 моль-ион/л, СCl-=0,1 моль-ион/л

BaCl

2

Ba

2

2Cl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При диссоциации 1 моль

BaCl2

образуется 1 моль ионов

Ba

2

 

и 2 моль ионов

Cl

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СBaCl2=0,1 моль/л, значит СBa2+=0,1 моль-ион/л, СCl- = 2·0,1 = = 0,2 моль-ион/л

Общая концентрация хлорид-ионов составляет:

CCl 0,1 0,2 0,3 моль - ион/л .

Ионная сила раствора может быть найдена по формуле:

231

I1 (CNa ( 1)2 CCl ( 1)2 CBa 2 ( 2)2 2

Правильный ответ 2.

25. Для растворов NaBr и KI ионная молярной концентрации, и будет иметь Например, для раствора NaBr:

1 (0,1 0,3 0,1 4) 0,4 2

сила будет равна их наименьшее значение.

C

NaBr

0,3моль / л

 

 

 

 

 

 

 

NaBr Na

 

Br

 

 

 

C

Na

 

C

Br

 

0,3моль ион / л

 

 

 

 

 

 

 

I1 (CNa ( 1)2 CBr ( 1)2 ) 2

Посчитаем ионную силу раствора (NH4

1 (0,3 0,3) 0,3.

2

)

2

SO

4

:

 

 

 

C(NH4 )2 SO4 0,3моль / л;

(NH

)

SO

 

2NH

 

SO

2

4

4

4

4

2

 

 

 

C

NH

 

2 0,3 0,6 моль ион / л;

 

 

 

C

SO

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

1

(C

 

( 1)

2

C

 

2 ( 2)

2

)

 

1

(0,6

 

 

 

 

 

2

NH

 

SO

 

2

 

 

 

 

4

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Посчитаем ионную силу раствора

MgSO 4

2

0,3 моль ион / л

4

 

0,3 4) 0,9.

:

 

C

 

2

0,3 моль ион / л;

 

M g

 

 

 

 

 

 

 

I

1

(C

2 ( 2)

2

C

 

2

 

 

 

 

SO

 

 

2

 

 

M g

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

Ионная сила выше у раствора

C

SO

2

0,3 моль ион / л

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

( 2)

2

)

 

1

(0,3 4 0,3 4) 1,2.

 

 

2

 

 

 

 

 

 

MgSO

4

.

 

 

 

 

 

 

 

 

Правильный ответ 3.

26. В разбавленных растворах электролитов с одинаковой ионной силой коэффициенты активности ионов с одинаковыми по модулю зарядами одинаковы. В данном случае ионная сила

растворов одинакова, значит либо

fCu2 fSO 24 .

f

 

 

NO

 

3

f

Na

 

 

 

,

либо

Правильный ответ 2.

232

ОТВЕТЫ К ТЕСТОВЫМ ЗАДАНИЯМ ПО ТЕМЕ V. БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ

1.2; 2.3; 3.4; 4.1; 5.2; 6.2; 7.1; 8.1; 9.1;10.2.

11. Гидрокарбонатная буферная система относится к буферным

системам I типа, состоящих из слабой кислоты (

Н

СО

3

2

 

) и соли

этой кислоты и сильного основания (

NaHCO

3

 

). Расчет рН

буферных систем I типа ведется по формуле:

рН рК

 

lg

С

соли

V

 

 

 

соли

кисл.

С

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

к ты

 

 

 

 

к ты

.

Подставляем данные задачи в формулу:

рН , lg

,

, lg

 

,

 

 

 

рН = 5,8.

Правильный ответ 2.

,

.

12. Фосфатная буферная система, относящаяся к буферным системам I типа, состоит из двух солей: дигидрофосфата натрия

(

NaH PO

4

2

), который выполняет роль кислоты, и гидрофосфата

натрия

(

Na

HPO

4

2

 

), который выполняет роль протолитического

основания и является «солью» буферной системы. Подставляем данные задачи в формулу для расчета рН буферных систем

I типа:

рН рК

 

lg

С

соли

V

 

 

 

соли

кисл.

С

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

к ты

 

 

 

 

к ты

.

«Соль» - это

Na

HPO

4

2

 

(гидрофосфат натрия),

«Кислота» - это NaH2PO4 (дигидрофосфат натрия).

рН , lg , , lg , , , .,

рН = 5,8.

Правильный ответ 3.

13. Оксигемоглобиновая буферная система относится к буферным системам I типа, состоит из слабой

233

оксигемоглобиновой кислоты

KHbO .

Используем

2

 

HHbO

2

 

для

и соли этой кислоты расчета формулу:

рН рК

 

lg

С

соли

V

 

 

 

 

соли

.

кисл.

С

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

к ты

 

 

 

 

 

к ты

 

рН , lg

 

, lg , , .

 

 

 

 

 

 

 

 

рН = 8,2.

Правильный ответ 4.

14. 1; 15.4

16. Аммиачная буферная система относится к буферным системам II типа, состоящих из слабого основания ( NH3 H2O )

и соли этого основания и сильной кислоты ( NH4Cl ). Для расчета рН буферной системы II типа используется формула:

рН (рК

осн

lg

 

 

С

соли

V

 

 

соли

С

 

V

)

осн

 

 

 

осн

 

.

Подставляем данные задачи в формулу для расчета:

рН ( , lg

,

) ( , lg , ) ( , ) ,

,

 

 

рН = 10,26.

Правильный ответ 1.

17. Анилиновая буферная система

системам

II

типа и

состоит

C6 H5 NH2

H2O и его соли C6 H5 NH3

для расчета

рН

буферных

относится к буферным из слабого основания

Cl . Используем формулу систем II типа:

рН (рК

осн

lg

 

 

С

соли

V

 

 

соли

С

 

V

)

осн

 

 

 

осн

 

.

Подставляем данные задачи в формулу для расчета:

рН ( , lg , ) ( , lg , ) ( , ) , .,

рН = 5,62.

234

Правильный ответ 4.

18. аммиачная системам II типа

буферная система относится и состоит из слабого основания

к буферным

NH3 H2O и

его соли NH4Cl . Для расчета рОН буферных систем II типа

используется формула:

рОН рК

 

lg

С

соли

V

 

 

 

соли

.

осн

C

 

V

 

 

 

 

 

 

 

осн

 

 

 

 

 

 

осн

 

Подставляем данные задачи в формулу для расчета:

рОН , lg

,

, lg , , .

,

 

 

рОН = 5,76. pH = 14 – pH = 8,24

Правильный ответ 2.

19.2; 20. 3; 21. 3; 22. 4; 23. 3; 24. 2; 25. 2; 26. 3; 27. 2; 28. 3; 29. 2; 30. 1

31. Буферная емкость по кислоте

Вк

(или

В

А

 

) измеряется

числом моль эквивалентов посторонней сильной кислоты, добавленных к 1 л раствора, чтобы изменить его рН на единицу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

э

 

В

 

 

)

сильн.к ты

, моль экв/л

к

А

рН V

 

 

 

(л)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

буфера

 

Подставим данные задачи в формулу для вычисления буферной

емкости. Учтем, что

Vб = 30 мл

VHCl = 3 мл

э

э

V

С

.

 

C

HCl = 0,1

В

 

 

 

к

 

моль/л

 

 

рН = 0,1

 

 

Вк - ?

 

Вк = 0,1 моль экв/л

 

ν

э

 

С

 

V

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НС

 

 

HCl

HCl

 

 

, моль экв/л

рН

V (л)

рН V

,

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

б

 

 

 

. Правильный ответ 2:

235