Решение задач (Шиманович)
Подождите немного. Документ загружается.
№180. Вычислите массовую долю (%) водного раствора метанола СН
3
ОН, температура
кристаллизации которого –2,79˚С. Криоскопическая константа воды 1,86˚.
Решение.
Понижение температуры кристаллизации определяется по закону Рауля
1
1000
m
t K
Mm
⋅
∆ =
где
m –
масса
растворенного
вещества
;
М
= 12 + 4 + 16 = 32
г
/
моль
–
молярная
масса
растворенного
вещества
;
m
1
–
масса
растворителя
;
К
= 1,86 –
криоскопическая
константа
.
t
∆
= 2,79˚ –
понижение
температуры
кристаллизации
раствора
(
так
как
вода
кристаллизуется
при
0˚
С
).
Откуда
отношение
массы
растворенного
вещества
к
массе
растворителя
1
2,79 32
0,048
1000 1,86 1000
m tM
m K
∆ ⋅
= = =
⋅ ⋅
Примем
массу
растворителя
m
1
= 100
г
,
тогда
масса
растворенного
вещества
m = 4,8
г
.
Массовая
доля
раствора
1
4,8
100% 100% 4,58%
100 4,8
m
m m
= =
+ +
№
183
Составьте
по
три
молекулярных
уравнения
реакций
,
которые
выражаются
ионно
-
молекулярными
уравнениями
:
а
) Mg
2+
+ CO
3
2-
=MgCO
3
б
) H
+
+ OH
–
= H
2
O
Решение
а
) MgCl
2
+ Na
2
CO
3
=MgCO
3
+ 2NaCl
MgSO
4
+ Na
2
CO
3
=MgCO
3
+ Na
2
SO
4
Mg(NO
3
)
2
+ Na
2
CO
3
=MgCO
3
+ 2NaNO
3
б
) HCl + KOH = H
2
O + KCl
HCl + NaOH = H
2
O + NaCl
HBr + KOH = H
2
O + KBr
№186. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций
взаимодействия в растворах между а) CuSO
4
и H
2
S; б) BaCO
3
и HNO
3
; в) FeCl
3
и КОН.
Решение.
а) Молекулярное уравнение
CuSO
4
+ H
2
S = H
2
SO
4
+ СuS↓
в результате реакции образуется нерастворимое соединение.
ионно-молекулярное уравнение
Cu
2+
+ S
2-
= CuS
б) Молекулярное уравнение
BaCO
3
+ 2HNO
3
= Ba(NO
3
)
2
+ Н
2
О + СО
2
↑
в результате реакции образуется малодиссоциированное соединение (вода) и выделяется
углекислый газ.
ионно-молекулярное уравнение
2H
+
+ CO
3
2–
= Н
2
О + СО
2
в) Молекулярное уравнение
FeCl
3
+ 3КОН = 3КCl + Fe(OH)
3
↓
в результате реакции образуется нерастворимое соединение.
ионно-молекулярное уравнение
Fe
3+
+ 3(OH)
–
= Fe(OH)
3
№189 Какие из веществ KHCO
3
, CH
3
COOH, NiSO
3
, Na
2
S – взаимодействуют с раствором
серной кислоты? Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения этих
реакций.
Решение.
С раствором серной кислоты реагируют KHCO
3
и Na
2
S при взаимодействии образуются
малодиссоцированные соединения.
Уравнения реакций
молекулярное 2KHCO
3
+ Н
2
SO
4
= K
2
SO
4
+ 2H
2
CO
3
;
ионное НСО
3
–
+ Н
+
= H
2
CO
3.
молекулярное Na
2
S + Н
2
SO
4
= Na
2
SO
4
+ H
2
S;
ионное S
2-
+ 2Н
+
= H
2
S
.
№192. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций
взаимодействия в растворах между: а) Be(OH)
2
и NaOH; б) Cu(OH)
2
и HNO
3
; в) ZnOHNO
3
и HNO
3
.
Решение.
а) Be(OH)
2
и NaOH
Молекулярное уравнение
Be(OH)
2
+ 2NaOH = Na
2
BeO
2
+ 2 H
2
O
Ионно-молекулярное уравнение
Be(OH)
2
+ 2OH
–
= BeO
2
2–
+ 2 H
2
O
б) Cu(OH)
2
и HNO
3
Молекулярное уравнение
Cu(OH)
2
+ 2HNO
3
= Cu(NO
3
)
2
+ 2 H
2
O
Ионно-молекулярное уравнение
2OH
–
+ 2 H
+
= 2 H
2
O
в) ZnOHNO
3
и HNO
3
.
Молекулярное уравнение
ZnOHNO
3
+ HNO
3
= Zn(NO
3
)
2
+ H
2
O
Ионно-молекулярное уравнение
OH
–
+ H
+
= H
2
O
№195. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций
взаимодействия в растворах между: а) CdS и HCl; б) Cr(OH)
3
и NaOH; в) Ba(OH)
2
и CoCl
2
.
Решение.
а) CdS и HCl
Молекулярное уравнение
CdS + 2HCl = H
2
S↑ + CdCl
2
Ионно-молекулярное уравнение
2H
+
+ S
2–
= H
2
S
б) Cr(OH)
3
и NaOH
Молекулярное уравнение
Cr(OH)
3
+ 3NaOH = Na
3
[Cr(OH)
6
]
Ионно-молекулярное уравнение
Cr(OH)
3
+ 3(OH)
–
= [Cr(OH)
6
]
3–
в) Ba(OH)
2
и CoCl
2
Молекулярное уравнение
Ba(OH)
2
+ CoCl
2
= Co(OH)
2
↓ + BaCl
2
Ионно-молекулярное уравнение
Co
2+
+ 2(OH)
–
= Co(OH)
2
.
№198 Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций
взаимодействия в растворах между: а) FeCl
3
и KOH; б) NiSO
4
и (NH
4
)
2
S; в) MgCO
3
и
HNO
3
.
Решение
а) молекулярное уравнение FeCl
3
+ 3KOH = Fe(OH)
3
+ 3KCl
3
;
ионно-молекулярное уравнение Fe
3+
+ 3OH
–
= Fe(OH)
3
.
б) молекулярное уравнение NiSO
4
+ (NH
4
)
2
S = (NH
4
)
2
SO
4
+ NiS;
ионно-молекулярное уравнение Ni
2+
+ S
2–
= NiS.
в) молекулярное уравнение MgCO
3
+ 2HNO
3
= Mg(NO
3
)
2
+ H
2
CO
3
;
ионно-молекулярное уравнение 2H
+
+ CO
3
2–
= H
2
CO
3
.
№201 Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения совместного гидролиза,
происходящего при смешивании растворов K
2
S и CrCl
3
. Каждая из взятых солей
гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и
кислоты.
Решение
Ионно-молекулярное уравнение
2Cr
3+
+ 3S
2–
+ 6Н
2
О = 2Cr(OH)
3
+ 3H
2
S
Молекулярное уравнение
2CrCl
3
+ 3K
2
S + 6Н
2
О = 2Cr(OH)
3
+ 3H
2
S + 6KCl
Обе соли гидролизуются не обратимо до конца K
2
S с образованием кислоты H
2
S, а CrCl
3
с
образованием основания Cr(OH)
3
.
№204. При смешивании растворов FeCl
3
и Na
2
CO
3
каждая из двух солей гидролизуется
необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты. Выразите
этот совместный гидролиз ионно-молекулярным и молекулярными уравнениями.
Решение
Молекулярное уравнение
2FeCl
3
+ 3Na
2
CO
3
+ 6Н
2
О = 2Fe(OH)
3
+ 3H
2
CO
3
+ 6NaCl
Ионно-молекулярное уравнение
2Fe
3+
+ 3CO
3
2–
+ 6Н
2
О = 2Fe(OH)
3
+ 3H
2
CO
3
Гидроксид железа выпадает в осадок, а угольная кислота разлагается на воду и
углекислый газ H
2
CO
3
= Н
2
О + СО
2
поэтому гидролиз идет до конца.
№207. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза солей
Pb(NO
3
)
2
, Na
2
CO
3
, Fe
2
(SO
4
)
3
. Какое значение рН (7 < pH < 7) имеют растворы этих солей?
Решение.
а) Ионно-молекулярное уравнение гидролиза
Pb
2+
+ H
2
O ↔ PbOH
+
+ H
+
Молекулярное уравнение гидролиза
Pb(NO
3
)
2
+ H
2
O ↔ (PbOH)NO
3
+ HNO
3
Соль сильной кислоты и слабого основания, следовательно, реакция раствора кислая рН<7
б) Ионно-молекулярное уравнение гидролиза
CO
3
2–
+ H
2
O ↔ HCO
3
–
+ OH
–
Молекулярное уравнение гидролиза
Na
2
CO
3
+ H
2
O ↔ NaHCO
3
+ NaOH
Соль слабой кислоты и сильного основания, следовательно, реакция раствора щелочная
рН > 7
в) Ионно-молекулярное уравнение гидролиза
Fe
3+
+ H
2
O ↔ FeOH
2+
+ H
+
Молекулярное уравнение гидролиза
Fe
2
(SO
4
)
3
+ 2H
2
O ↔ 2(FeOH)SO
4
+ H
2
SO
4
Соль сильной кислоты и слабого основания, следовательно, реакция раствора кислая рН<7
№210 Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей CuCl
2
,
Cs
2
CO
3
, Cr(NO
3
)
3
. Какое значение рН (7 < рН < 7) имеют растворы этих солей?
Решение
CuCl
2
– соль слабого основания и сильной кислоты, реакция среды кислая рН<7.
Ионно-молекулярное уравнение гидролиза
Cu
2+
+ H
2
O ↔ CuOH
+
+ H
+
Молекулярное уравнение гидролиза
CuCl
2
+ H
2
O ↔ (CuOH)Cl+ HCl.
Cs
2
CO
3
– соль сильного основания и слабой кислоты, реакция среды щелочная рН>7.
Ионно-молекулярное уравнение гидролиза
CO
3
2–
+ H
2
O ↔ HCO
3
–
+ OH
–
Молекулярное уравнение гидролиза
Cs
2
CO
3
+ H
2
O ↔ CsHCO
3
+ CsOH
Cr(NO
3
)
3
– соль слабого основания и сильной кислоты, реакция среды кислая рН<7.
Ионно-молекулярное уравнение гидролиза
Cu
3+
+ H
2
O ↔ CrOH
2+
+ H
+
Молекулярное уравнение гидролиза
Cr(NO
3
)
3
+ H
2
O ↔ CrOH(NO
3
)
2
+ HNO
3
.
№ 213
Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подвергается гидролизу:
Na
2
CO
3
или Na
2
SO
3
; FeCl
3
или FeCl
2
? Почему? Составьте ионно-молекулярные
уравнения гидролиза этих солей.
Решение
В первом случае более сильному гидролизу подвергается Na
2
CO
3
по тому, что это соль
слабой кислоты и сильного основания. Уравнение реакции
CO
3
2–
+ H
2
О = HCO
3
–
+ ОН
–
В втором случае более сильному гидролизу подвергается FeCl
3
по тому, что это соль
сильной кислоты и слабого основания. Уравнение реакции
Fe
3+
+ Н
2
О
= Fe(OH)
2+
+ Н
+
№216. Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подвергается
гидролизу: NaCN или NaClO; MgCl
2
или ZnCl
2
? Почему? Составьте ионно-молекулярные
и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.
Решенье
NaCN в большей степени подвергается гидролизу чем NaClO, так как синильная кислота
менее сильная чем хлорноватистая.
Уравнения гидролиза
CN
–
+ Н
2
О = (OH)
–
+ HCN
NaCN + Н
2
О = NaOH + HCN
ClO
–
+ Н
2
О = (OH)
–
+ HClO
NaClO + Н
2
О = NaOH + HClO
ZnCl
2
в большей степени подвергается гидролизу чем MgCl
2
, так как гидроксид цинка
более слабое основание, чем гидроксид магния.
Уравнения гидролиза
Zn
2+
+ H
2
O = Zn(OH)
+
+ H
+
ZnCl
2
+ H
2
O = Zn(OH)Cl + HCl
Mg
2+
+ H
2
O = Mg(OH)
+
+ H
+
MgCl
2
+ H
2
O = Mg(OH)Cl + HCl
№219 Какие из солей – К
2
СО
3
, FeCl
3
, K
2
SO
4
, ZnCl
2
– подвергаются гидролизу? Составьте
ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.
Определите рН (7 < рН < 7) растворов этих солей.
Решение
Гидролизу подвергаются растворы солей К
2
СО
3
, FeCl
3
, ZnCl
2
.
Уравнения гидролиза солей
Молекулярное K
2
CO
3
+ Н
2
О = КOH + КHCO
3
Ионно-молекулярное CO
3
2–
+ Н
2
О = HCO
3
–
+ OH
–
Соль сильного основания и слабой кислоты поэтому раствор будет иметь
щелочную реакцию рН >7.
Молекулярное FeCl
3
+ Н
2
О = Fe(OH)Cl
2
+ HCl
Ионно-молекулярное Fe
3+
+ Н
2
О = FeOH
2+
+ H
+
Соль сильной кислоты и слабого основания поэтому раствор будет иметь кислую
реакцию рН < 7.
Молекулярное ZnCl
2
+ Н
2
О = Zn(OH)Cl + HCl
Ионно-молекулярное Zn
2+
+ Н
2
О = ZnOH
+
+ H
+
Соль сильной кислоты и слабого основания поэтому раствор будет иметь кислую
реакцию рН < 7.
№222. Реакции выражаются схемами:
P + HIO
3
+ H
2
O → H
3
PO
4
+ HI
H
2
S + Cl
2
+ H
2
O → H
2
SO
4
+ HCl
Составьте электронные уравнения. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций. Для
каждой реакции укажите, какое вещество является окислителем, какое – восстановителем;
какое вещество окисляется, какое – восстанавливается.
Решение.
а)
Электронные уравнения
6 P
0
– 5e
–
= P
5+
5 I
5+
+ 6e
–
= I
–
Расставим коэффициенты в уравнении реакции, с помощью электронных уравнений
6P + 5HIO
3
+ 9H
2
O = 6H
3
PO
4
+ 5HI
HIO
3
– является окислителем.
Фосфор Р – является восстановителем.
Фосфор Р – окисляется.
HIO
3
– восстанавливается.
б)
Электронные уравнения
1 S
2–
– 8e
–
= S
6+
8 Cl
0
+ e
–
= Cl
–
Расставим коэффициенты в уравнении реакции, с помощью электронных уравнений
H
2
S + 4Cl
2
+ 4H
2
O = H
2
SO
4
+ 8HCl
Хлор Cl
2
– является окислителем.
Сероводород H
2
S – является восстановителем.
Сероводород H
2
S – окисляется.
Хлор Cl
2
– восстанавливается.
№225. Реакции выражаются схемами:
P + HNO
3
+ H
2
O → H
3
PO
4
+ NO
KMnO
4
+ Na
2
SO
3
+ KOH → K
2
MnO
4
+ Na
2
SO
4
+ H
2
O
Составьте электронные уравнения. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций. Для
каждой реакции укажите, какое вещество является окислителем, какое – восстановителем;
какое вещество окисляется, какое – восстанавливается.
Решение.
а)
Электронные уравнения
3 P
0
– 5e
–
= P
5+
5 N
5+
+ 3e
–
= N
2+
Расставим коэффициенты в уравнении реакции, с помощью электронных уравнений
3P + 5HNO
3
+ 2H
2
O = 3H
3
PO
4
+ 5NO
Азотная кислота HNO
3
– является окислителем.
Фосфор Р – является восстановителем.
Фосфор Р – окисляется.
Азотная кислота HNO
3
– восстанавливается.
б)
Электронные уравнения
1 S
4+
– 2e
–
= S
6+
2 Mn
7+
+ e
–
= Mn
6+
Расставим коэффициенты в уравнении реакции, с помощью электронных уравнений
2KMnO
4
+ Na
2
SO
3
+ 2KOH = 2K
2
MnO
4
+ Na
2
SO
4
+ H
2
O
Перманганат калия KMnO
4
– является окислителем.
Na
2
SO
3
– является восстановителем.
Na
2
SO
3
– окисляется.
Перманганат калия KMnO
4
– восстанавливается.
№228. Исходя из степени окисления хрома, йода и серы в соединениях К
2
Сr
2
O
7
, KI и
H
2
SO
3
, определите, какое из них является только окислителем, только восстановителем и
какое может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Почему?
На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции,
идущей по схеме
NaCrO
2
+ PbO
2
+ NaOH → Na
2
CrO
4
+ Na
2
PbO
2
+ H
2
O
Решение.
В соединении К
2
Сr
2
O
7
хром имеет высшую степень окисления 6+, поэтому оно
может проявлять только окислительные свойства.
В соединении KI йод имеет низшую степень окисления 1–, поэтому оно может
являться проявлять только восстановительные свойства.
В соединении H
2
SO
3
сера имеет промежуточную степень окисления 4+ (высшая 6+,
низшая 2–), поэтому оно может проявлять как окислительные так и восстановительные
свойства.
Составляем электронные уравнения
2 Сr
3+
– 3e
–
= Cr
6+
3 Pb
4+
+ 2 e
–
= Pb
2+
На основании электронных уравнений расставляем коэффициенты в уравнении реакции
2NaCrO
2
+ 3PbO
2
+ 8NaOH = 2Na
2
CrO
4
+ 3Na
2
PbO
2
+ 4H
2
O
№231
Реакции выражаются схемами:
а) P + HClO
3
+ H
2
O → H
3
PO
4
+ HCl
б) H
3
AsO
3
+ KMnO
4
+ H
2
SO
4
→ H
3
AsO
4
+ MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ H
2
O
Составьте электронные уравнения. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций. Для
каждой реакции укажите, какое вещество является окислителем, какое восстановителем;
какое вещество окисляется, какое восстанавливается.
Решение.
а) Составляем электронные уравнения
6 P
0
– 5e
–
= P
5+
5 Cl
5+
+ 6 e
–
= Cl
–
на основании электронных уравнений расставим коэффициенты в уравнении реакции.
6P + 5HClO
3
+ 9H
2
O = 6H
3
PO
4
+ 5HCl
Окислитель – HClO
3
, восстановитель – фосфор P, окисляется – фосфор P,
восстанавливается – HClO
3
.
б) Составляем электронные уравнения
5 As
3+
– 2 e
–
= As
5+
2 Mn
+7
+ 5 e
–
= Mn
2+
на основании электронных уравнений расставим коэффициенты в уравнении реакции.
5H
3
AsO
3
+ 2KMnO
4
+ 3H
2
SO
4
= 5H
3
AsO
4
+ 2MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ 3H
2
O
Окислитель – перманганат калия KMnO
4
, восстановитель – мышьяковистая кислота
H
3
AsO
3
, окисляется – H
3
AsO
3
, восстанавливается – перманганат калия KMnO
4
.