Константы диссоциации некоторых слабых кислот и оснований 9 страница

и вычислим рН₃ = –lg[H⁺]₃ = –lg(4,6×10^-3) = 2,33.

Пример 14. Смешали 250 мл раствора с рН = 3 и 300 мл раствора гидроксида калия концентрацией 0,001 моль/л. Определить рН полученной смеси.

Решение. Обозначим объемы смешиваемых растворов V₁ и V₂ соответственно. Найдем число молей OH^-:

Согласно уравнению диссоциации KOH ® K⁺ + OH^-,

Найдем число молей H⁺:

Очевидно, что в избытке находятся гидроксил-ионы. Их остаточную концентрацию в полученном растворе найдем по уравнению

Вычислим

рН₃ = 14 + lg[OH^-]₃ = 14 + lg(9,1×10^-5) = 9,96.

Пример 15. Найти рН раствора борной кислоты с мольной долей 0,0025 (d_р-р = 1,0 г/см³).

Решение. 1. выделим мысленно 1 кг раствора. Запишем

где индекс 1 относится к растворителю, т.е. к воде, а индекс 2 – к растворенному веществу, т.е. к H₃BO₃. Так как M₁ = 18 г/моль, М₂ = 61,8 г/моль и

Þ ,

то

Вычислим

2. Так как плотность раствора 1 г/см³, то его объем соответствует 1 л, и молярная концентрация численно равна количеству вещества борной кислоты, т.е. С_М(Н₃ВО₃) = 0,138 моль/л.

3. Диссоциация борной кислоты по первой ступени протекает по реакции H₃BO₃ ® H⁺ + H₂BO₃^-, для которой константа диссоциации K_d₁ = 7,1×10^-10. Второй и третьей ступенями диссоциации борной кислоты пренебрегаем.

4. В соответствии с уравнениями (4.17) и (4.13) вычислим

рН = –lg[H⁺] = –lg(9,9×10^-⁶) = 5.

Пример 16. Сколько граммов бутиламина содержится в 1 л его раствора, имеющего рН = 11,5?

Решение. Гидрат бутиламина диссоциирует как основание по уравнению C₄H₉NH₂×H₂O Û C₄H₉NH₃⁺ + OH^-. Константа диссоциации K_d = 4,57×10^-4, pK_d = 3,340, гидроксильный показатель рОН = 14 – рН = 2,5.

По формуле (4.18) найдем молярную концентрацию бутиламина

lgC _М = pK_d – 2pOH = 3,34 – 2×2,5 = –1,66;

C_М = 10^-1,66 = 0,022 моль/л.

Масса бутиламина, содержащаяся в 1 л раствора, С_г/л = C_М M, где М – молярная масса бутиламина 73 г/моль. Тогда С_г/л =0,022×73 = 1,6 г/л.

Задание IV. Определить pH предложенного раствора сильного электролита (табл.4.2).

Таблица 4.2

Номер задачи

Электролит

Концентрация раствора

Плотность раствора, г/см³

215

Сa(OH)₂

0,07 %

1,00

216

Ba(OH)₂

0,5 %

1,003

217

H₂SO₄

0,01 мол. %

1,0

218

Sr(OH)₂

5×10^-⁴ н.

1,0

219

HCl

1,36 %

1,005

220

H₂SO₄

1,73 %

1,012

221

KOH

0,577 %

1,003

222

H₂SO₄

5×10^-⁴ М

1,0

223

KOH

0,001 н.

1,0

224

HClO₄

0,25 М

1,013

225

NaOH

2,5×10^-³ М

1,0

226

HCl

1,0 %

1,003

227

HNO₃

3 %

1,01

228

Ba(OH)₂

5 %

1,04

229

HCl

0,3 %

1,0

230

KOH

5,8 г/л

1,004

231

H₂SO₄

0,05 г/л

1,0

232

KOH

0,6 г/л

1,0

233

Ba(OH)₂

0,1 М

1,02

234

H₂SO₄

0,1 н.

1,0

235

H₂SO₄

0,5 %

1,0

236

NaOH

0,5 %

1,0

237

HCl

0,01 н.

1,0

238

Сa(OH)₂

0,02 н.

1,0

239

KOH

4 г/л

1,0

240

NaOH

5 г/л

1,0

241

H₂SO₄

0,005 М

1,0

242

HCl

0,006 М

1,0

243

LiOH

0,8 г/л

1,0

244

NaOH

0,1 г/л

1,0

245

RbOH

1 %

1,0

246

CsOH

0,5 %

1,0

247

HCl

0,02 мол. %

1,0

248

H₂SO₄

0,6 %

1,003

249

HNO₃

0,7 мол. %

1,0

250

HClO₄

0,08 мол. %

1,0

251

H₂SO₄

0,3 %

1,001

Окончание табл.4.2

Номер задачи

Электролит

Концентрация раствора

Плотность раствора, г/см³

252

HNO₃

0,05 г/л

1,0

253

HNO₃

0,6 г/л

1,0

254

H₂SO₄

0,03 н.

1,0

255

Сa(OH)₂

0,03 %

1,00

256

Sr(OH)₂

0,3 %

1,001

257

Ba(OH)₂

0,05 г/л

1,0

258

HCl

0,2 %

1,0

259

H₂SO₄

0,0012 М

1,0

260

HNO₃

0,06 г/л

1,0

261

Ba(OH)₂

0,1 г/л

1,0

262

Sr(OH)₂

0,02 н.

1,0

263

Сa(OH)₂

0,09 г/л

1,0

264

CsOH

0,5 %

1,002

Задание V. Определить pH следующих растворов.

265. Раствор гидроксида бария концентрацией 0,1 моль/л, если к 1 л этого раствора добавили 7,1 г гидроксида натрия.

266. Раствор серной кислоты концентрацией 0,1 моль/л, если к 1 л этого раствора добавили 7,1 г гидроксида бария.

267. Раствор после выщелачивания боксита по следующим данным: масса руды 1 т; ω(Al₂O₃∙Н₂O) = 80 %; V(NaOH) = 3,1 м³; ω(NaOH) = 15 %.

268. 10-процентный раствор соляной кислоты (d = 1,047 г/мл) при условии, что к 20 л этого раствора прибавили 5 м³ воды, содержащей гидроксид кальция концентрацией 0,02 экв/л.

269. Раствор, содержащий 4 г KOH и 5 г NaOH в 1 л воды.

270. Раствор, содержащий 0,005 моль/л серной кислоты и 0,006 моль/л соляной кислоты.

271. Раствор после выщелачивания по реакции Li₂O∙Al₂O₃∙4SiO₂ + H₂SO₄ → Li₂SO₄ + Al₂O₃∙4SiO₂∙H₂O↓, если масса руды 1 т, w(Li₂O∙Al₂O₃∙4SiO₂) = 70 %; V(H₂SO₄) = 4 м³; w(H₂SO₄) = = 5 %, d = 1,032 г/мл.

272. Раствор после выщелачивания руды, если масса руды 1 т, в руде содержится 6 % Cu₄(SO₄)(OH)₆; w(H₂SO₄) = 3 %, d = 1,03 г/мл, V(H₂SO₄) = 3 м³.

273. Раствор, полученный при разбавлении 20 л 10 % соляной кислоты (d = 1,047 г/мл) пятью кубометрами воды.

274. Рассчитать рН раствора азотнокислых стоков, если 10 л 5-процентной азотной кислоты сброшены в резервуар емкостью 5 м³.

275. Раствор соляной кислоты, если к 100 мл этого раствора, содержащего 5 мг HCl, прибавили 5 мг нитрата свинца (II).

276. Раствор объемом 10 м³, содержащий по 50 г серной и дихромовой кислот.

277. Щелочные стоки объемом 5 л, содержащие 2 мэкв щелочи.

278. Раствор дихромовой кислоты, если в нем содержится 2 мг/мл Cr (VI).

Задание VI. Определить pH и степень диссоциации предложенного раствора слабого электролита при температуре 25 °С (табл.4.3.)

Таблица 4.3

Номер задачи	Электролит	Концентрация раствора	Плотность раствора, г/см³
279	NH₄OH	2 %	0,989
280	CH₃COOH	0,12 %	1,0
281	HCOOH	4,5 %	1,01
282	CH₃COOH	2 %	1,001
283	NH₄OH	2,35 %	0,988
284	C₆H₅NH₃OH	93,02 г/л	-
285	N₂H₅OH	5 %	1,01
286	C₆H₅OH	5 %	1,02
287	HCOOH	0,5 %	-
288	CH₃COOH	0,65 %	-
289	HNO₂	0,8 %	-
290	HCN	2,7 %	1,01
291	C₆H₅OH	9,4 г/л	-
292	NH₄OH	0,1 %	-
293	HCN	8 %	1,04
294	HCOOH	2,3 %	1,005
295	CH₃COOH	1 %	-

Окончание табл.4.3

Номер задачи	Электролит	Концентрация раствора	Плотность раствора, г/см³
296	NH₄OH	0,34 %	1,0
297	HCOOH	3 %	1,007
298	H₂S	0,32 н.	-
299	NH₄OH	0,5 %	1,0
300	H₃PO₄	1 %	1,005
301	C₉H₇NHOH	3 г/л	-
302	Лимонная кислота	120 г/л	-
303	Бензойная кислота	2 %	1,003
304	N₂H₅OH	0,5 %	-
305	HCOOH	4 %	1,01
306	C₆H₅NH₃OH	0,56 г/л	-
307	CH₃NH₃OH	24,5 г/л	-
308	C₃H₇NH₃OH	23,1 г/л	-
309	C₄H₉NH₃OH	13,65 г/л	-
310	C₅H₅NHOH	1 г/л	-
311	C₂H₅NH₃OH	0,5 г/л	-
312	HNO₂	2 %	1,01
313	Винная кислота	1 %	1,02
314	H₃BO₃	5 %	1,03
315	HBrO	0,1 %	1,0
316	H₃BO₃	10 %	1,04
317	C₆H₅OH	6,5 г/л	-
318	H₂S	10 г/л	-
319	H₂CO₃	8 %	1,05
320	HF	6 %	1,03
321	C₆H₅СН₂NH₃OH	5 г/л	-
322	NH₂OH×H₂O	6,2 г/л	-
323	H₃BO₃	1,5 %	1,01
324	(CH₃)₂NH₂OH	2 г/л	-
325	(C₂H₅)₂NH₂OH	2,8 г/л	-
326	(CH₃)₃NНOH	3 г/л	-
327	C₂H₅ОNH₃OH	1,6 г/л	-
328	CS(NH₂)₂×H₂O	20 г/л	-

Задание VII. По заданному значению pH (табл.4.4) определить концентрацию предложенного раствора электролита при температуре 25 °С и выразить ее всеми возможными способами (считать, что плотность растворов 1 г/см³).

Таблица 4.4

Номер задачи	Электролит	рН	Номер задачи	Электролит	рН
329	Сa(OH)₂	11,0	354	HClO₄	2,35
330	Сa(OH)₂	11,8	355	Ba(OH)₂	13,8
331	Ba(OH)₂	12,8	356	H₂SO₄	1,2
332	KOH	13,1	357	HCl	1,28
333	H₂SO₄	1,95	358	HNO₃	3,1
334	NaOH	12,0	359	KOH	13,6
335	Sr(OH)₂	10,7	360	HNO₃	2,03
336	H₂SO₄	2,2	361	H₂SO₄	3,2
337	HCl	1,2	362	H₂SO₄	1,5
338	HCl	2,8	363	KOH	12,03
339	H₂SO₄	1,4	364	Сa(OH)₂	10,9
340	LiOH	12,5	365	Ba(OH)₂	13,3
341	KOH	13,0	366	Sr(OH)₂	10,7
342	NaOH	11,4	367	H₂SO₄	1,9
343	H₂SO₄	3,0	368	Ba(OH)₂	11,8
344	RbOH	13,0	369	H₂SO₄	1,49
345	KOH	11,2	370	HCl	3,26
346	CsOH	12,5	371	NaOH	12,1
347	HClO₄	1,6	372	H₂SO₄	2,6
348	HCl	1,95	373	HCl	2,3
349	NaOH	11,5	374	HNO₃	3,03
350	H₂SO₄	1,91	375	Сa(OH)₂	11,4
351	HCl	1,56	376	Ba(OH)₂	11,1
352	HNO₃	1,41	377	CsOH	11,8
353	HNO₃	1,32	378	Sr(OH)₂	12,3

Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 136; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8910 11 12 13 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!