Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Химия»Содержание №2/2004

УЧЕБНИКИ. ПОСОБИЯ

УЧЕБНАЯ КНИГА ПО ХИМИИ

ДЛЯ УЧИТЕЛЕЙ СРЕДНИХ ШКОЛ,
СТУДЕНТОВ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ВУЗОВ И ШКОЛЬНИКОВ 9–10 КЛАССОВ,
РЕШИВШИХ ПОСВЯТИТЬ СЕБЯ ХИМИИ И ЕСТЕСТВОЗНАНИЮ

УЧЕБНИКЗАДАЧНИКЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМНАУЧНЫЕ РАССКАЗЫ ДЛЯ ЧТЕНИЯ

Продолжение. См. № 4–14, 16–28, 30–34, 37–44, 47, 48/2002;
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,
24, 25-26, 27-28, 29, 30, 31, 32, 35, 36, 37, 39, 41, 42, 43, 44, 46, 47/2003;
1/2004

 

§ 7.1. Сильные кислоты и основания

(продолжение)

ЗАДАЧИ И ВОПРОСЫ

1. Энтальпия нейтрализации сильной кислоты НCl сильным основанием NaOH равна
Н = –58 кДж/моль. Рассчитайте (в уме) изменение энтальпии (или тепловой эффект) реакции, проходящей при смешивании растворов (помните, что М – это моль/л):

1) 1 л 1М раствора кислоты и 1 л 1M раствора основания;
2) 500 мл 1M раствора кислоты и 500 мл 1M раствора основания;
3) 100 мл 1M раствора кислоты и 100 мл 1M раствора основания;
4) 1 л 1M раствора кислоты и 500 мл 1M раствора основания;
5) 1 л 1M раствора кислоты и 100 мл 1M раствора основания;
6) 1 л 1M раствора кислоты и 1 л 0,5М раствора основания;
7) 1 л 1M раствора кислоты и 1 л 0,1M раствора основания;
8) 0,1 л 1M раствора кислоты и 1 л 0,1M раствора основания.

2. Напишите сокращенным молекульно-ионным (молекулярно-ионным) способом уравнения реакции нейтрализации при сливании водных растворов следующих кислот и оснований (по указанию учителя):

1) соляная кислота и гидроксид натрия;
2) соляная кислота и гидроксид калия;
3) азотная кислота и гидроксид натрия;
4) азотная кислота и гидроксид калия;
5) соляная кислота и гидроксид кальция (известковая вода);
6) азотная кислота и гидроксид кальция (известковая вода);
7) серная кислота и гидроксид натрия;
8) серная кислота и гидроксид калия;
9) хлорная кислота и гидроксид натрия;
10) хлорная кислота и гидроксид калия.

3. Вычислите (в уме) рН растворов следующих электролитов:
а) НСl; б) NаОН; в) НNО3; г) Н24 (предполагая диссоциацию по первой ступени) – для следующих мольных концентраций растворов:

1) 1М; 2) 0,1М; 3) 1•10–2М; 4) 1•10–3М; 5) 1•10–4М; 6) 1•10–5М; 7) 1•10–6М; 8) 1•10–7М;
9) 1•10–8М; 10) 1•10–9М.

Учитель скажет, по какому варианту вам следует провести расчет. Например, вариант г-6 означает, что следует рассчитать рН раствора серной кислоты (г) концентрации
1•10–5 моль/л (6).

4. Вычислите рН 1М и 0,1М растворов: а) соляной кислоты; б) гидроксида натрия.

5. К 90 мл воды прилили 10 мл 0,01М раствора соляной кислоты. Чему равен рН полученного раствора?

6. К 10 л воды прилили 1 мл 1•10–5М раствора соляной кислоты. Чему равен рН полученного раствора?

7. В мерную колбу на 100 мл, не полностью заполненную водой, поместили 2,345 г гидроксида калия, растворили его перемешиванием (вращательные движения колбой с закрытой пробкой), долили воды до метки и снова перемешали. Рассчитайте рН полученного раствора.

8. Вычислите рН 0,0184М раствора соляной кислоты.

9. Вычислите рН 0,0184М раствора гидроксида натрия.

10. Вычислите концентрацию ионов водорода в растворе, рН которого равен:

1) 0,89; 2) 2,35; 3) 3,69; 4) 4,05; 5) 7,91; 6) 8,42; 7) 10,57; 8) 12,18; 9) 13,24; 10) 14,12.
Номер варианта вам укажет учитель.

11. Кислотные растворы имеют кислый вкус, осно'вные (щелочные) – горьковатый вкус мыла. Слили одинаковой концентрации и равные по объему растворы хлороводородной (соляной) кислоты и гидроксида натрия. Какой вкус у полученного раствора?

12. К 5 мл неизвестного раствора добавили три капли раствора фенолфталеина. Раствор окрасился в красно-малиновый цвет. Какая среда раствора?

13. К 5 мл неизвестного раствора добавили три капли раствора фенолфталеина. Раствор остался бесцветным. Какой может быть среда раствора?

14. К 5 мл неизвестного раствора добавили три капли раствора метилового оранжевого. Раствор окрасился в розовый цвет. Какой может быть среда раствора?

15. К 5 мл неизвестного раствора добавили три капли раствора метилового оранжевого. Раствор окрасился в оранжевый цвет. Какая среда раствора?

16. К 5 мл неизвестного раствора добавили три капли раствора метилового оранжевого. Раствор окрасился в желтый цвет. Какой может быть среда раствора?

17. Вычислите рН 20%-го раствора КОН ( = 1,176 г/мл).

18. Вычислите рН раствора, полученного прибавлением 2 мл 72%-й азотной кислоты ( = 1,43 г/мл) к 1,5 л воды.

19. К 90 мл воды прилили 10 мл раствора соляной кислоты с рН = 2. Чему равен рН полученного раствора?

20. К 9 мл воды прилили 1 мл раствора соляной кислоты с рН = 5. Чему равен рН полученного раствора?

21. При титровании к 20 мл бесцветного раствора соляной кислоты (отмеренного пипеткой и содержащего индикатор фенолфталеин) прилили из бюретки 19,86 мл 0,100М раствора гидроксида натрия. Какая концентрация раствора соляной кислоты?

22. Эта задача для химиков, но, если вы будете заниматься научной работой не в области химии, то вам придется также приготавливать растворы с заданным значением рН. Попытайтесь решить приведенную ниже задачу, в которой имеются избыточные данные.
Какой объем концентрированной хлороводородной кислоты ( = 1,19 г/мл, с ~ 12М, = 37,23% (мас.), t = 20 °C) следует растворить в воде для получения 1 л раствора с рН = 2 и какие данные оказались лишними?

23. Ионное произведение воды при температурах 10 и 30 °С равно соответственно 0,36•10–14 и 1,89•10–14. Вычислите термодинамические характеристики – Н и S – процесса диссоциации воды в этом интервале температур.
Для решения задачи воспользуйтесь известным уравнением:

G = –RT ln Kв = –8,314•Т•2,303•lg Кв = –19,14•Т•lg Кв Дж/моль.

24. Переведите на русский язык.

It is sometimes said that pure water is a nonconductor. What is really meant is that pure water has a low conductivity that, in some cases, it can be neglected. There are, however, many considerations in which the small conductivity of water cannot be neglected.
The fact that even the purest water ever obtained is a conductor shows that water is very feebly ionized:

H2O = H+ + OH.

In pure water, the concentration of water molecules is so very large as compared with those of H+ and OH ions that it can be regarded as constant. But in any aqueous solution, the equilibrium of ionization of water will shift, according to the conditions, but the equilibrium constant will remain constant, at a fixed temperature, so that the ionic product of water will also remain constant.
In pure water [H+] equals [OH], and this equality means that pure water is neutral. In acidic solution [H+] will be greater than [OH], and in an alkaline solution [OH] will be greater than [H+].
The very wide range, from a strongly acidic solution with H+ concentration of about 10–1 moles per litre to a strongly alcaline solution with H+ concentration about 10–13 moles per litre, made a more convenient scale for expressing H+ concentration desirable. Such a scale was suggested in 1909. On this scale, the negative logarithm of the H+ concentration in moles per litre in a solution is called the pH of the solution, p for potenz, meaning strength.
For neutral solution the pH is 7. For an acid solution the pH is less than 7. For an alkaline solution the pH is greater than 7.

О.С.ЗАЙЦЕВ