Материал: Общая химия с физкалом

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

СNa2SO4 0,02моль / л

V

 

 

V

 

 

CaCl

2

 

Na SO

4

 

 

 

 

2

ПР

 

 

 

 

 

5

CaSO

2,4 10

 

 

 

4

 

 

 

ПК - ?

CaCl

Na SO

4

CaSO

4

2NaCl

2

2

 

 

Для возможного осадка сульфата кальция запишем уравнение гетерогенного равновесия:

CaSO

 

Ca

2

SO

2

4(к)

 

4

 

 

 

 

 

 

насыщ. р - р

Запишем выражение ПР: Запишем выражение ПК:

ПР ПК

[Ca2

CCa 2

 

2

]

] [SO

 

4

 

C

2 .

SO

 

 

4

 

.

Чтобы найти произведение концентраций ионов надо рассчитать концентрации ионов в растворе, полученном при смешивании двух исходных растворов.

Запишем уравнение диссоциации

СаС12

:

СаС1

 

Са

2

 

 

2С1

2

 

 

 

 

0,001моль/л

0,0005 моль - ион/л

Исходная концентрация раствора

СаС12

была 0,001 моль/л, при

диссоциации 1 моль

СаС12

образуется 1 моль ионов

Са

2

 

. В

первый момент после сливания растворов молярные концентрации взятых реагентов понизятся вдвое (при смешивании равных объемов исходных растворов их общий объем стал в 2 раза больше, чем исходный объем каждого

реагента). Следовательно, концентрация ионов

Са

2

 

станет в 2

раза меньше, чем исходная концентрация соли

СаС12

С

 

 

 

1

ССаС1

 

1

0,001

0,0005моль ион / л .

Са

2

2

2

 

 

 

2

 

 

 

:

Запишем уравнение диссоциации Na2SO4

Na SO

 

2Na

 

 

SO

2

 

4

 

4

 

2

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

0,02 моль/л

 

 

0,01 моль - ион/л

 

:

При диссоциации 1 моль Na2SO4 образуется 1 моль ионов

SO24 . Поскольку при смешивании исходных растворов общий

251

объем раствора увеличивается в 2 раза, то концентрация ионов

 

2

SO

 

4

C

2

SO

 

4

в 2 раза уменьшится.

 

1

C

 

 

 

1

0,02

2

Na SO

 

2

 

 

2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

0,01моль

ион /

л

.

Подставим найденные численные значения концентраций в выражение ПК:

ПК С

Са

2 С

2

 

SO

 

 

 

4

0,0005 0,01

5 10

6

 

.

Сравним ПК и ПР:

ПР 2,4 10 5

ПК

ПР

.

Следовательно, раствор ненасыщенный, осадка не будет.

Правильный ответ: 1.

11. Запишем условие задачи. Дополнительно определим, будет ли выпадать осадок. Для этого из справочных таблиц возьмем значение ПР.

Дано:

 

 

 

V

 

 

10мл

 

AgNO

 

 

 

 

 

3

 

 

С

AgNO

0,01моль / л

 

 

 

3

 

 

V

 

5мл

 

 

КС1

 

 

 

С

КС1

0,1моль / л

 

 

 

 

ПР

AgCl

1,7 10

10

 

 

 

 

 

ПК - ?

Решение:

Сначала запишем уравнение реакции ионного обмена:

AgNO

3

KCl AgCl KNO

 

3 .

Для возможного осадка хлорида серебра запишем уравнение гетерогенного равновесия:

AgCl

(к)

Ag

 

Cl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

насыщ.р - р

Запишем выражение ПР: Запишем выражение ПК:

ПР ПК

[Ag ] [Cl

CAg CCl

]

.

.

Чтобы найти произведение концентраций ионов надо рассчитать концентрации ионов в растворе, полученном при смешивании двух исходных растворов. Общий объем раствора стал 15 мл.

Запишем уравнение диссоциации

AgNO

3

:

 

 

252

AgNO

3

 

 

 

0,01 моль/л

Ag

 

 

 

NO

 

 

3

0,0067 моль

.

- ион/л

Из 1 моль AgNO3 образуется 1

моль ионов Ag . Молярная

концентрация AgNO3 в первый

момент после смешивания

понизится, и концентрация ионов

Ag

 

 

станет равна:

 

 

 

 

 

V

 

 

10

 

C

 

C

 

 

AgNO

3

0,01

0,0067 моль - ион/л.

Ag

AgNO

 

 

V

 

15

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

раствора

 

 

 

Запишем уравнение диссоциации КСl:

КС1 К

 

 

 

Из 1 моль КСl образуется 1

моль

 

 

 

ионов С1

концентрация КСl в первый

момент после

 

С1 .

. Молярная смешивания

понизится, и концентрация ионов

С1

станет равна:

 

 

 

 

 

V

 

5

 

С

 

С

КС1

 

KCl

0,1

 

0,033 моль - ион/л.

V

15

 

С1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р ра

 

 

 

Подставим найденные численные значения концентраций ионов в выражение ПК:

ПК C

Ag

C

Cl

 

 

 

 

0,0067 0,033

2,2 10

4

 

.

Сравним ПК и ПР:

ПР

AgCl

1,7 10

10

 

 

 

 

ПК

ПР

.

Следовательно, раствор пересыщенный, будет выпадать осадок.

Правильный ответ: 3.

12. Запишем условие задачи.

Дано:

ПР

 

 

 

 

12

Ag

CrO

4

1,9 10

 

2

 

 

 

 

 

[Ag

 

] - ?

 

 

 

Решение:

Запишем уравнение гетерогенного равновесия для хромата серебра

Ag2CrO4

:

Ag2CrO4(к) 2Ag CrO24

насыщ.р - р

253

Запишем выражение ПР:

Выразим концентрацию

ПР [Ag ]2 [CrO24 ].

хромат-ионов

[CrO

2

] через

4

 

 

 

концентрацию ионов серебра гетерогенного равновесия при

[Ag

 

].

 

ионизации

По уравнению

Ag2CrO4

ионов

[CrO

2

]

4

 

 

получается в 2 раза меньше, чем ионов

[Ag

 

 

]

, т.о.

[CrO2 ]

1

[Ag ] . Подставим найденную концентрацию

 

4

2

 

 

 

хромат-ионов в произведение растворимости:

ПР [ Ag

 

] [CrO

2

] [ Ag

2

 

1

 

 

 

]; ПР

[ Ag ]3

 

 

]

 

[ Ag

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[ Ag ]3 2 ПР; [ Ag ] 3

2 ПР 3

2 1,9 10 12

0, 74 10 4

7, 4 10 5

моль ион / л.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Правильный ответ: 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13. Запишем условие задачи. Не забудьте, что концентрация ионов в насыщенном растворе – это равновесная концентрация,

обозначаемая квадратными скобками:

[Fe

2

].

 

 

Дано:

 

 

 

 

 

Решение:

 

уравнение

 

2

] 6

10

моль ион/ л

 

 

Запишем

 

 

[Fe

10

 

 

гетерогенного равновесия:

 

 

ПР - ?

 

 

 

 

 

 

 

 

FeS

Fe2 S2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(к)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

насыщ.р - р

Запишем выражение ПР:

 

 

 

2

2

].

 

 

ПР [Fe

] [S

 

Выразим

концентрацию

сульфид-ионов

 

[S2 ] через

концентрацию ионов железа [Fe2 ] . По уравнению гетерогенного равновесия при ионизации FeS ионов S2 и ионов Fe2 получается одинаковое количество, т.о. [S2 ] [Fe2 ].

254

Выражая

 

в

произведении

растворимости

 

[S2 ] через

2

],получаем:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[Fe

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПР

[Fe

2

] [S

2

];

 

 

 

 

ПР [Fe

2

] [Fe

2

];

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПР

[Fe

2

2

(6 10

10

)

2

36 10

20

3,6 10

19

 

 

]

 

 

 

 

.

 

Правильный ответ: 4.

14. Рассчитаем концентрацию

ионов

2

для

 

веществ, приведенных в задаче.

ПР возьмем из

(таблица 5).

 

 

 

 

каждого из приложения

1) Дано:

ПР(CaF ) 4,0 10 7

2

 

 

[Ca

2

] - ?

 

Решение:

Запишем уравнение гетерогенного равновесия:

CaF

Ca

2

2F

 

 

 

2(к)

 

 

 

 

 

насыщ.р - р

Запишем выражение ПР:

Выразим

[F

 

] через

[Ca

2

] .

 

 

ПР [Ca

2

2

 

] [F ] .

По уравнению гетерогенного

равновесия при ионизации

CaF2

раза меньше, чем инов

 

, т.о.:

F

 

Подставим найденную [F

 

] в ПР:

 

 

ионов Ca2 получается в 2

[F ] 2[Ca2 ].

ПР [Ca

2

] 2[Ca

2

].

ПР 2[Ca

2 2

 

 

] .

 

2

 

ПР

 

4 10

7

[Ca

]

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

4, 47 10 4 моль-ион/л.

2)Дано:

ПР(СаС2О4 ) 2,3 10 9

[Ca2 ] - ?

 

2 10

7

 

20 10

8

 

 

 

Решение:

Запишем уравнение гетерогенного равновесия:

СаС2О4(к) Са2 С2О24 насыщ.р - р

255