ВОПРОСЫ ДЛЯ ПРОВЕРКИ

1. а) Пользуясь представлением о переносе протона, дайте определения 1) кислоты, 2) основания.

б) Для каждой из трех указанных ниже частиц укажите, обладает ли она в водном растворе свойствами кислоты, основания либо теми и другими свойствами, а также запишите уравнение или уравнения, показывающие соотношение между этой кислотой либо основанием и сопряженными им

частицами (в каждом случае явно укажите соответствующую сопряженную частицу):

а) Запишите уравнения для каждой из следующих реакций и укажите в них сопряженные кислотно-основные пары, если таковые имеются:

1) реакция между газообразным аммиаком и водой;

2) реакция между газообразным хлороводородом и водой;

3) термическая диссоциация хлорида аммония,

б) Водные растворы кислот можно расположить в ряд по силе кислоты в соответствии с их значениями В следующем ряду происходит постепенное уменьшение силы кислот:

1) Приведите какое-либо одно экспериментальное доказательство правильности этой последовательности.

2) Выведите выражения для Кл и каждой кислоты.

3) Запишите уравнения реакций между:

в) Дайте подробные объяснения, почему I) водный раствор хлорида натрия нейтрален, а водный раствор сульфида натрия имеет щелочную реакцию;

водный раствор сульфата имеет кислую реакцию.

3. а) В чем заключаются основные положения теории кислот и оснований Бренсте-да-Лоури!

б) Подробно объясните смысл терминов концентрация и сила применительно к кислотам и основаниям.

Обсудите относительные достоинства использования водородного показателя и константы диссоциации как меры силы кислоты или основания.

в) Какой смысл имеет понятие «буферный раствор»?

Вычислите приближенные значения для следующих растворов:

1) водный раствор соляной кислоты с концентрацией

2) водный раствор уксусной кислоты с концентрацией

3) буферный раствор, содержащий уксусной кислоты и ацетата натрия.

(Константа диссоциации уксусной кислоты равна

4. а) Что понимается под ионным произведением воды?

б) Ионное произведение воды изменяется в зависимости от температуры следующим образом:

Критически обсудите каждое из следующих утверждений:

1) ионизация воды сопровождается поглощением энергии;

2) степень ионизации воды уменьшается при понижении температуры;

3) кислотность воды возрастает при повышении температуры.

в) Вычислите значения для следующих водных растворов при 298 К:

азотной кислоты;

гидроксида кальция;

соляной кислоты;

смесь серной кислоты с концентрацией гидроксида натрия с концентрацией

г) Объясните принцип действия буферного раствора. Вычислите массу ацетата натрия которую следует добавить к раствора уксусной

кислоты с концентрацией чтобы получился раствор с

5. Ионное произведение воды при равно

а) Вычислите водного раствора азотной кислоты с концентрацией

б) Почему водного раствора азотной кислоты с концентрацией равен 6,96, а не 8,00?

в) Насыщенный водный раствор гидроксида кальция при имеет Какова концентрация гидроксидного иона в этом растворе?

г) Запишите выражение для произведения растворимости гидроксида кальция. Используйте значение концентрации гидроксидного иона, полученное вами при ответе на предыдущий вопрос (в), чтобы вычислить произведение растворимости гидроксида кальция при Поясните ход ваших рассуждений и приведите окончательный результат.

д) Объясните, почему при добавлении водного раствора аммиака к водному раствору нитрата кальция не происходит осаждения гидроксида кальция, а при добавлении водного раствора гидроксида натрия к раствору нитрата кальция происходит осаждение гидроксида кальция.

6. а) Дайте определение понятия

б) При константа диссоциации уксусной кислоты в воде а ионное произведение воды

Вычислите константу основности для иона ацетата в воде при

Вычислите для водного раствора уксусной кислоты с концентрацией при

в) Следующие данные относятся к водным растворам указанных веществ при

Объясните относительную силу оснований метиламина и фенила на по сравнению с аммиаком.

7. а) Дайте определение понятия

б) Как окрасится лакмусовая бумага в водных растворах следующих солей: карбонат натрия, сульфат калия, хлорид алюминия? Поясните ответы.

в) Укажите кислотами или основаниями является каждое из указанных ниже веществ (поясните ответы, пользуясь соответствующими уравнениями):

г) Вычислите значения для водных растворов следующих веществ при

1) соляная кислота концентрации

2) гидроксид натрия концентрации тем, что при

3) уксусная кислота концентрации

4) соляной кислоты концентрации в смеси с

водного раствора гидроксида натрия концентрации

д) 1) Почему для ответа на вопросы, поставленные в части необходимо точно знать температуру?

2) Как должно повлиять повышение температуры на значение в случае

е) Диссоциацию фенолфталеина можно представить следующим образом:

1) Какую окраску имеют

Какое значение должно соответствовать точке эквивалентности при титровании слабой кислоты сильным основанием, чтобы эту точку можно было определить, пользуясь в качестве индикатора фенолфталеином?

8. Раствор содержит и неизвестное количество этого раствора титровали раствором концентрации 0,100 . В качестве индикатора использовался метиловый оранжевый. Для достижения точки эквивалентности при титровании понадобилось раствора Вычислите: 1) концентрацию в растворе и 2) объем титрующего раствора, который понадобился бы при использовании фенолфталеина в качестве индикатора.

9. Что представляет собой буферный Объясните, как действует водный буферный раствор, содержащий слабую кислоту и соль этой кислоты при. добавлении небольшого количества: 1) кислоты; 2) щелочи и 3) разбавлении водой.

Константа диссоциации (или ионизации) уксусной кислоты в воде при 298 К равна Объясните это утверждение. Значение для буферного раствора можно вычислить, пользуясь уравнением

где

Пользуясь уравнением (1), вычислите для «кислотно-фосфатного» буферного раствора, содержащего фосфорной кислоты и дигидрофосфата натрия Константа диссоциации фосфорной кислоты, соответствующая процессу

равна а соль может считаться полностью диссоциированной на ионы и

Пользуясь уравнением (1), покажите, что водного раствора слабой одноосновной кислоты НА в точке «полунейтрализации», т. е. когда половина исходного количества кислоты нейтрализована, скажем, раствором гидроксида натрия, численно равен этой кислоты.

Постройте график зависимости от объема добавляемого водного раствора гидроксида натрия (концентрации приблизительно , который приливают к 25,0 см3 слабой одноосновной кислоты концентрации 0,10 моль/дм3. Отметьте на этом графике

1) исходное значение раствора кислоты;

2) значение в точке «полунейтрализации»;

3) эквивалентную точку титрования.

Объясните, как вы получили ответы на вопросы (1) и (2). Каким индикатором следовало бы воспользоваться для проведения этого титрования? Поясните ответ.

10. а) Объясните, почему раствор хлорида аммония в воде не является нейтральным; раствор этой соли концентрации имеет при 298 К.

б) Аммиак представляет собой слабое основание, Объясните, что означает это утверждение, и вычислите значение для раствора аммиака, имеющего при 298 К концентрацию с учетом того, что при 298 К.

в) Постройте графики зависимости от объема добавляемой кислоты, показывающие, что происходит при титрованиях раствора соляной кислоты концентрации растворами: 1) аммиака и 2) гидроксида натрия одинаковой молярной концентрации. (Не забудьте нанести шкалу на оси координат вашего графика, чтобы на них можно было указать соответствующие вычисленные значения.)

г) Воспользуйтесь построенными вами графиками, чтобы проиллюстрировать представление о буферном действии и определить понятие буферный раствор.

Каковы приближенные границы буферного действия и как их можно определить по значению

Приведите два примера химических и биологических исследований, в которых необходимо использовать буферные растворы, и кратко поясните ответ, д) Вычислите раствора, полученного смешиванием раствора уксусной кислоты с концентрацией раствора гидроксида натрия с такой же концентрацией, учитывая, что при 298 К.

Сопоставьте полученный ответ с результатом, который бы получился, если бы вместо уксусной кислоты использовалась соляная кислота с такой же концентрацией.

11. При проведении вычислений в порядке ответа на каждый из следующих вопросов четко формулируйте физико-химические принципы, на которых они основаны, а также приведите все сделанные вами выкладки, чтобы можно было выставить правильные оценки даже в тех случаях, когда допущены какие-либо ошибки.

а) Подробно объясните, в чем заключается различие между терминами «растворимость» и «произведение растворимости» применительно к какому-либо плохо растворимому электролиту. Основываясь на том, что численные значения произведений растворимости для хлорида серебра и хромата (VI) серебра равны соответственно вычислите их молярные растворимости в воде при той же температуре, для которой указаны произведения растворимости.

б) Численное значение произведения растворимости для ацетата серебра равно

Допустим, что 4,1 г ацетата натрия добавили к насыщенного раствора ацетата серебра в воде. Вычислите массу образовавшегося осадка ацетата серебра и молярную концентрацию оставшихся в растворе ионов серебра.

в) С учетом того, что численное значение произведения растворимости иодида серебра равно а константа неустойчивости для иона

имеет численное значение вычислите массу иодида серебра, который должен раствориться в аммиачного раствора с концентрацией если это растворение рассматривать как процесс

12. а) Объясните смысл термина произведение растворимости и запишите выражения, а также единицы измерения для произведений растворимости сульфата кальция, гидроксида алюминия и бромида свинца.

б) Обсудите следующие утверждения:

1) растворимость хлорида серебра в воде уменьшается при добавлении разбавленной соляной кислоты, но повышается при добавлении концентрированной соляной кислоты или водного раствора аммиака;

2) водный раствор аммиака обладает способностью осаждать некоторые металлы в виде их гидроксидов, но присутствие хлорида аммония часто препятствует этому осаждению.

в) Растворимость гидроксида стронция равна 0,524 г в воды. Вычислите:

1) молярную растворимость гидроксида стронция в воде (моль/дм3);

2) концентрацию гидроксидного иона в насыщенном растворе гидроксида стронция;

3) произведение растворимости гидроксида стронция;

4) растворимость приближенно) гидроксида стронция в раствора хлорида стронция с концентрацией

5) объем раствора хромата калия концентрации который

следует добавить к насыщенного раствора гидроксида стронция, чтобы осадить хромат стронция Произведение растворимости хромата стронция равно

13. а) Произведение растворимости в воде при равно

Какого объема воды достаточно для полного растворения при

2) раствора с концентрацией раствора с концентрацией при смешали друг с другом. Превысит ли в этой смеси ионное произведение произведение растворимости этой соли?

б) Растворимость быстро возрастает при повышении температуры от до Является ли растворение экзотермическим или эндотермическим в этом диапазоне температур? Кратко поясните ответ.