Типовые задачи «Растворы»

1. В растворе массой 100 г содержится хлорид бария массой 20 г. Какова массовая доля хлорида бария в растворе?
2. Сахар массой 5 г растворили в воде массой 20 г. Какова массовая доля сахара в растворе?
3. Какие массы нитрата калия  и  воды необходимо взять для приготовления 2 кг раствора с массовой долей соли, равной 0.05
4. Какие массы кристаллогидрата сульфата натрия  Na2SO4.10H2O и воды надо взять, чтобы получить раствор массой 71 г с массовой долей Na2SO4 20%?
5. При выпаривании 500 г 10% раствора сульфата лития получили раствор массой 200 г. Какова процентная концентрация полученного раствора?
6. К 250 г 10%-ного раствора глюкозы прилили 150 мл воды. Какова массовая доля глюкозы в  полученном после разбавления растворе?
7. В 200 г воды растворили 67.2 л газообразного хлороводорода (н.у.). Определить массовую долю хлороводорода в полученном растворе.
8. Раствор объемом 500 мл содержит NaOH массой 5 г. Определить молярную концентрацию этого раствора.
9. Вычислить массу хлорида натрия, содержащегося в растворе объемом 200 мл. если его молярная концентрация 2 моль/л.
10. Вычислить молярную концентрацию раствора серной кислоты, если массовая доля H2SO4 в этом растворе 12%. Плотность раствора 1.08 г/мл.
11. Молярность раствора гидроксида калия равна 3.8 моль/л, его плотность 1.17 г/мл. вычислить массовую долю КОН в этом растворе.

12. В лаборатории имеются растворы с массовой долей хлорида натрия 10 и 20%. Какую массу каждого раствора нужно взять для получения 300 г раствора с массовой долей соли 12%

13. Определите массу раствора CuSO4с массовой долей 10% и массу воды, которые потребуются для приготовления раствора массой 500 г с массовой долей сульфата меди 2%.
14. Требуется приготовить 1 кг 15%-ного раствора аммиака из 25%-ного раствора. Сколько для этого необходимо взять граммов 25%-ного раствора и воды?
15. Какая масса воды и раствора с массовой долей хлорида магния 0.2 потребуется для приготовления 300 г раствора MgCL2 с массовой долей 0.04

16. Необходимо разбавить 400 г 95%-ной серной кислоты водой, чтобы получилась 19%-ная кислота. Сколько для этого потребуется литров воды и сколько килограммов разбавленной кислоты получится?

17. Рассчитайте объем концентрированной соляной кислоты (плотность 1.19 г/мл), содержащей 38% хлороводорода, необходимый для приготовления 1 л  2 М раствора.

18. Определите массовую хлорида кальция в растворе , концентрации 1.4 М, плотность которого 1.22 г/мл

19. Определите объемную и массовые доли этилового спирта в водном 11 М растворе плотностью 0.9 г/мл. Плотность этанола 0.79 г/мл, воды -1 г/мл.

Типовые задачи «Растворы»

1. В растворе массой 100 г содержится хлорид бария массой 20 г. Какова массовая доля хлорида бария в растворе?
2. Сахар массой 5 г растворили в воде массой 20 г. Какова массовая доля сахара в растворе?
3. Какие массы нитрата калия  и  воды необходимо взять для приготовления 2 кг раствора с массовой долей соли, равной 0.05
4. Какие массы кристаллогидрата сульфата натрия  Na2SO4.10H2O и воды надо взять, чтобы получить раствор массой 71 г с массовой долей Na2SO4 20%?
5. При выпаривании 500 г 10% раствора сульфата лития получили раствор массой 200 г. Какова процентная концентрация полученного раствора?
6. К 250 г 10%-ного раствора глюкозы прилили 150 мл воды. Какова массовая доля глюкозы в  полученном после разбавления растворе?
7. В 200 г воды растворили 67.2 л газообразного хлороводорода (н.у.). Определить массовую долю хлороводорода в полученном растворе.
8. Раствор объемом 500 мл содержит NaOH массой 5 г. Определить молярную концентрацию этого раствора.
9. Вычислить массу хлорида натрия, содержащегося в растворе объемом 200 мл. если его молярная концентрация 2 моль/л.
10. Вычислить молярную концентрацию раствора серной кислоты, если массовая доля H2SO4 в этом растворе 12%. Плотность раствора 1.08 г/мл.
11. Молярность раствора гидроксида калия равна 3.8 моль/л, его плотность 1.17 г/мл. вычислить массовую долю КОН в этом растворе.

12. В лаборатории имеются растворы с массовой долей хлорида натрия 10 и 20%. Какую массу каждого раствора нужно взять для получения 300 г раствора с массовой долей соли 12%

13. Определите массу раствора CuSO4с массовой долей 10% и массу воды, которые потребуются для приготовления раствора массой 500 г с массовой долей сульфата меди 2%.
14. Требуется приготовить 1 кг 15%-ного раствора аммиака из 25%-ного раствора. Сколько для этого необходимо взять граммов 25%-ного раствора и воды?
15. Какая масса воды и раствора с массовой долей хлорида магния 0.2 потребуется для приготовления 300 г раствора MgCL2 с массовой долей 0.04

16. Необходимо разбавить 400 г 95%-ной серной кислоты водой, чтобы получилась 19%-ная кислота. Сколько для этого потребуется литров воды и сколько килограммов разбавленной кислоты получится?

17. Рассчитайте объем концентрированной соляной кислоты (плотность 1.19 г/мл), содержащей 38% хлороводорода, необходимый для приготовления 1 л  2 М раствора.

18. Определите массовую хлорида кальция в растворе , концентрации 1.4 М, плотность которого 1.22 г/мл

19. Определите объемную и массовые доли этилового спирта в водном 11 М растворе плотностью 0.9 г/мл. Плотность этанола 0.79 г/мл, воды -1 г/мл.

А 25. Гидролиз солей. Среда водных растворов: кислая, нейтральная, щелочная

1. Среда водного раствора хлорида аммония

2.  Лакмус краснеет в растворе соли: 1) FeSО4 2) KNO3 3) NaCl 4) Na2CO3

3.  Кислую среду имеет водный раствор

5. Среда водного раствора хлорида алюминия

6. Щелочную среду имеет водный раствор

7. Кислую среду имеет водный раствор

8.  Гидролизу не подвергается соль: 1) А1С13 2) NaCl 3) Na2CO3      4) CuCl2

9. Среди предложенных солей: CH3COONH4, CuBr2, A12(SO4)3, BaCl2   гидролизу не подвергается

10. В водном растворе какой соли среда щелочная

11. Щелочная среда в растворе   1) Na2SiO3       2) CuSO4    3) NaNO3      4) KI 

12. Лакмус окрасится в красный цвет в растворе  1) КОН 2) А1С13 3) С2Н5ОН 4) NaHS 

13. Лакмус окрасится в синий цвет в растворе  1) С2Н5ОН 2) CaС12 3) Na3PO4 3) Na2SO4 

14. Метилоранж примет красную окраску в растворе  1) NaOH 2) NaF 3) чNa2CO3 4) A12(SO4)3 

15. Метилоранж примет жёлтую окраску в растворе 1) Na2SO4 2) C2H5ONa     3) CuSO4   4) СН3СООН 

16. Лакмус имеет фиолетовый цвет в растворе 1) Na2SO4 2) К2СO3 3) А1С13 4) FeCl3 

17. Фенолфталеин станет малиновым в растворе I) NaHCO3        2) ZnSO4   3) NaNO3 4) КВг 

18. Не подвергается гидролизу  1) A12S3    2) Na3PO4   3) FeCl3 4) KI 

19. Кислая среда в растворе: 1) нитрата калия 2) нитрата цинка 3) сульфида натрия 4) гидросульфида натрия 

20. Щелочная среда в растворе 1) ацетата калия 2) сульфата калия 3) хлорида алюминия 4) сульфата алюминия 

21. Нейтральную среду имеет раствор каждой из двух солей;

22. Окраска лакмуса в водном растворе стеарата калия

23. Нейтральную среду имеет водный раствор соли 1) FcSO4     2) AI(NO3)3    3) ZnCl2   4) NaBr 

24. Нейтральную среду имеет водный раствор 1) Al(NO3)3    2) ZnCl2    3) BaCl2     4) Fe(NO3)3 

25. Нейтральную среду имеет водный раствор

26. Среда водного раствора хлорида аммония

27. Нитрат бария в растворе  

28. Гидролизу по катиону и аниону подвергается соль: 1) K2S   2) KCl    3) (NH4)2CO3    4) NH4Cl

 29. Среда водного раствора хлорида алюминия: 1) щелочная  2) кислая 3) нейтральная  4) слабощелочная

 30 Щелочную среду имеет раствор :1) Pb(NO3)2 2) NaNO3 3) NaCl   4) Na2CO3

Гидролиз органических веществ:

Гидролиз солей. Среда водных растворов: кислая, нейтральная, щелочная

                                                                    1-ВАРИАНТ

1. Среда водного раствора хлорида аммония

2.  Лакмус краснеет в растворе соли: 1) FeSО4      2) KNO3    3) NaCl          4) Na2CO3

3.  Кислую среду имеет водный раствор

4. Щелочную среду имеет водный раствор

5.  Гидролизу не подвергается соль: 1) А1С13   2) NaCl    3) Na2CO3      4) CuCl2

6. Лакмус окрасится в синий цвет в растворе  1) С2Н5ОН    2) CaС12    3) Na3PO4    4) Na2SO4 

7. Метилоранж примет жёлтую окраску в растворе 1) Na2SO4    2) C2H5ONa     3) CuSO4   4) СН3СООН 

8. Фенолфталеин станет малиновым в растворе I) NaHCO3        2) ZnSO4     3) NaNO3     4) КВг 

9. Окраска лакмуса в водном растворе стеарата калия

10. Нитрат бария в растворе  

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Гидролиз солей. Среда водных растворов: кислая, нейтральная, щелочная

                                                          2-ВАРИАНТ

1. Среда водного раствора хлорида аммония

2. Щелочная среда в растворе   1) Na2SiO3       2) CuSO4    3) NaNO3      4) KI 

3. Лакмус окрасится в красный цвет в растворе  1) КОН    2) А1С13    3) С2Н5ОН    4) NaHS 

4. Метилоранж примет красную окраску в растворе  1) NaOH     2) NaF    3) Na2CO3    4) A12(SO4)3 

5. Лакмус имеет фиолетовый цвет в растворе 1) Na2SO4   2) К2СO3    3) А1С13     4) FeCl3 

6. Не подвергается гидролизу  1) A12S3      2) Na3PO4       3) FeCl3   4) KI 

7. Кислая среда в растворе: 1) нитрата калия 2) нитрата цинка 3) сульфида натрия 4) гидросульфида натрия 

8. Щелочная среда в растворе 1) ацетата калия 2) сульфата калия 3) хлорида алюминия 4) сульфата алюминия 

9. Нейтральную среду имеет раствор каждой из двух солей;

10. Гидролизу по катиону и аниону подвергается соль: 1) K2S   2) KCl    3) (NH4)2CO3    4) NH4Cl

Гидролиз органических веществ:

Гидролиз органических и неорганических веществ

Разделы: Химия 

Гидролизу подвергаются: органические и неорганические вещества. Гидролиз – реакция обменного разложения веществ водой.

• А) гидролиз галогеналканов: C2H5CI + H2O —> C2H5OH
• Реакции гидролиза могут быть: обратимые и необратимые.

• Гидролиз органических веществ:

• + HCI
  Б) гидролиз сложных эфиров: CH3COOC2H5 + H2O —> CH3COOH + C2H5OH
  В) гидролиз жиров:
• Г) гидролиз дисахаридов: C12H22O11 + H2O —>C6H12O6 + C6H12O6 
  Д) гидролиз белков:
• H2N – CH2 – CO – NH – CH2 – CO – NH – CH2 – COOH + H2O—> 3H2N – CH2COOH
• Е) гидролиз полисахаридов: (C6H10O5)n + H2O —> n C6H12O6
• Работа обучающихся по листу заданий (Приложение 1)
• . 2Гидролиз бинарных неорганических веществ:
• А) гидролиз карбидов: CaC2 + 2H2O —> Ca(OH)2 + C2H2
  Б) гидролиз галогенидов: SiCI4 + 3 H2O —> H2SiO4 + 4 HCI
  В) гидролиз гидридов: NaH + H2O —>NaOH + H2
  Г) гидролиз фосфидов: Mq3P2 + 6H2O —>3 Mq(OH)2 + 2PH3
  Д) гидролиз сульфидов: AI2S3 + 6H2O —>2AI(OH)3 + 3 H2S.
• При растворении некоторых солей в воде самопроизвольно протекают не только диссоциация их на ионы и гидратация ионов, но и процесс гидролиза солей.
• Гидролиз солей – это протолитический процесс взаимодействия ионов солей с молекулами воды, в результате которого образуются малодиссоциирующие молекулы или ионы.
• С позиции протолитической теории гидролиз ионов солей заключается в переходе протона от молекулы воды к аниону соли или катиону соли (с учетом его гидратации) к молекуле воды. Таким образом, в зависимости от природы иона вода выступает либо как кислота, либо как основание, а ионы соли при этом являются соответственно сопряженным основанием или сопряженной кислотой.( в водном растворе соли появляется избыток свободных H+ илиOH– и раствор соли становится кислотным или щелочным.

Возможны три варианта гидролиза ионов солей:

• гидролиз по аниону – соли, содержащий катион сильного основания и анион слабой кислоты;
• гидролиз по катиону – соли, содержащие катион слабого основания и анион сильной кислоты;
• гидролиз и по катиону, и по аниону – соли, содержащие катион слабого основания и анион слабой кислоты.

Рассмотрим случаи гидролиза

Гидролиз по аниону. Соли, содержащие анионы слабых кислот, например ацетаты, цианиды, карбонаты, сульфиды, взаимодействуют с водой, так как эти анионы являются сопряженными основаниями, способными конкурировать с водой за протон, связывая его в слабую кислоту:

При этом взаимодействии возрастает концентрация ионов OH-, и поэтому pH водных растворов солей, гидролизующихся по аниону, всегда находится в щелочной области pH > 7. Гидролиз многозарядных анионов слабых кислот в основном протекает по I ступени. Работа обучающихся по листу заданий (Приложение 2)

Для характеристики состояния равновесия при гидролизе солей используют константу гидролиза Кг, которая при гидролизе по аниону равна:

где К H2O – ионное произведение воды; Ка – константа диссоциации слабой кислоты НА.

В соответствии с принципом Ле – Шателье смещения химического равновесия для подавления гидролиза, протекающего по аниону, к раствору соли следует добавить щелочь как поставщика иона ОН-, образующегося при гидролизе соли по аниону (ион, одноименный продукту гидролиза).

Гидролиз по катиону. Соли, содержащие катионы слабых оснований, например катионы аммония, алюминия, железа, цинка, взаимодействуют с водой, так как являются сопряженными кислотами, способными отдавать протон молекулам воды или связывать ионы ОН– молекул воды с образованием слабого основания:

Kt+ + H2O —> KtOH + H+ pH< 7

NH4+ + H2O —> NH3 + H3O+

Fe3+ + H2O —> FeOH2+ + H+ ; I – ступень

FeOH2+ + H2O —> Fe(OH)+2 + H+ ; II – ступень

Fe(OH)+2 + H2O —>Fe(OH)3 + H+ III – ступень 

При этом взаимодействии возрастает концентрация ионов H+, и поэтому pH водных растворов солей, гидролизующихся по катиону, всегда находится в кислой области pH < 7. Гидролиз многозарядных катионов слабых оснований в основном протекает по I ступени.

Для подавления гидролиза, протекающего по катиону, к раствору соли следует добавить кислоту как поставщика иона Н+, образующегося при гидролизе соли по катиону (ион, одноименный продукту гидролиза. Работа обучающихся по листу заданий (Приложение 2)

Гидролиз по катиону и по аниону. В этом случае в реакции гидролитического взаимодействия с водой участвуют одновременно и катионы, и анионы, а реакция среды определяется природой сильного электролита.

Если гидролиз по катиону и по аниону протекает в равной степени (кислота и основание – одинаково слабые электролиты), то раствор соли имеет нейтральную реакцию; например, водный раствор ацетата аммония NH4CH3COO имеет pH = 7,т.к.pKa (CH3COOH) = 4,76 и pKb(NH3*H2O) = 4,76.

Если в растворе преобладает гидролиз по катиону (основание слабее кислоты), раствор такой соли имеет слабокислую реакцию (pH < 7) , например нитрит аммония NH4NO2 

(pKa (HNO2) = 3,29) .

Если в растворе преобладает гидролиз по аниону (кислота слабее основания), раствор такой соли имеет слабощелочную реакцию (pH > 7) , например цианид аммония NH4СN

(pKa (HСN) = 9,31) .

Работа обучающихся по листу заданий (Приложение 2)

Некоторые соли, гидролизующиеся по катиону и по аниону, например сульфиды или карбонаты алюминия, хрома, железа (III), гидролизуются полностью и необратимо, так как при взаимодействии их ионов с водой образуются малорастворимые основания и летучие кислоты, что способствует протеканию реакции до конца:

AI2(CO3)3 + 3 H2O —>2 AI(OH)3 + 3 CO2; Cr2S3 + 6 H2O —>2 Cr(OH)3 + 3 H2S

Механизм необратимого гидролиза

В растворах двух солей, например сульфида натрия (Na2S) и хлорида алюминия (AICI3), взятых порознь, устанавливается равновесие: S2– + H2O —> HS– + OH-

AI3+ + H2O —> AIOH2+ + H+

гидролиз ограничивается I стадией. При смешивании этих растворов, ионы Н+ и ОН– взаимно нейтрализуют друг друга, уход этих ионов из сферы реакции в виде малодиссоциированной воды смещает оба равновесия вправо и активизирует последующие ступени гидролиза:

HS– + H2O —> H2S + ОН–

AIOH2+ + H2O —> AI(OH)+2 + Н+ 

AI(OH)+2 + H2O —>AI(OH)3 + Н+ ,

что в конечном счете приводит к образованию слабого основания и слабой кислоты.

2AICI3 + 3 Na2S + 6 H2O —> 2 AI(OH)3 + 3 H2S + 6 NaCI

Эту особенность гидролиза подобных солей следует обязательно учитывать при сливании сточных вод, чтобы избежать их вспенивания за счет образования CO2 или отравления окружающей среды сероводородом.

Степень гидролиза (h) – количественная характеристика гидролиза.

h = n / N * 100% , 

Степень гидролиза равна отношению числа гидролизованных молекул соли к общему числу растворенных молекул. зависит:

А) температуры, Б) концентрации раствора, В) тип соли (природы основания, природы кислоты).

Факторы, влияющие на степень гидролиза:

Глубина протекания гидролиза солей в значительной степени зависит и от внешних факторов, в частности от температуры и концентрации раствора. При кипячении растворов гидролиз солей протекает значительно глубже, а охлаждение растворов, наоборот, уменьшает способность соли подвергаться гидролизу.

Увеличение концентрации большинства солей в растворах также уменьшает гидролиз, а разбавление растворов заметно усиливает гидролиз солей.

Гидролиз – процесс эндотермический, в большинстве обратимый. В соответствии с принципом смещения химического равновесия для подавления гидролиза– следует понизить температуру, увеличить концентрацию исходной соли, ввести в раствор один из продуктов гидролиза( кислоты – Н+ , щелочи – ОН-); для усиления гидролиза – следует повысить температуру, разбавить раствор, связывание какого – либо продукта гидролиза ( Н+ или ОН-) в молекулы слабого электролита H2O

Значение гидролиза

1. Гидролитические процессы вместе с процессами растворения играют важную роль в обмене веществ. С ними связано поддержание на определенном уровне кислотности крови и других физиологических жидкостей. Действие многих химиотерапевтических средств связано с их кислотно – основными свойствами и склонностью к гидролизу.
2. Геохимические процессы.
3. Химическая промышленность

3. Закрепление материала

Работа обучающихся по листу заданий (Приложение 3)

4. Домашнее задание

§ 21 (вопросы), закончить заполнение Приложений 1, Приложение 2.