Контрольная работа по "Химии"

16.  Раствор неизвестного вещества имеет концентрацию w% и плотность r г/см³.  Давление пара растворителя равно р кПа при температуре Т К. Давление пара чистого растворителя равно р₀ кПа. Рассчитайте:

1. молярную массу растворенного вещества;
2. молярную и моляльную концентрацию раствора;
3. осмотическое давление раствора;
4. эбулиоскопическую константу растворителя;
5. криоскопическую константу растворителя;
6. температуру замерзания раствора;
7. температуру кипения раствора.

№ варианта	w, %	растворитель	Т, К	р, Па	р0, Па	r, г/см3
10 вариант	43,5	С4Н8О2	298	49,2×103	86,4×103	1,0

 

Найти: М(вещества); С_м; С_m; p_осм; К_э; К_к; t_кип(раствора); t_зам(раствора)

Дано: w(раствора) = 43,5%

          r = 1,0 г/см³

          р₁ = 46,1×10³ Па

          Т  = 298К

          р₀ = 86,4×10³Па

Решение:

Пусть взято 100 мл раствора

1. w = m(вещества)/ m(вещества)+m(растворителя) = m(вещества)/Vr

      m(вещества) = w Vr

      m(вещества)  = 0,435 × 100 × 1.0 = 43,5 г

      m(С₄Н₈О₂) = Vr - m(вещества) 

      m(С₄Н₈О₂) = 100 – 43,5 = 56,5 г

       ν(С₄Н₈О₂) = 56,5/88=0,64 моль

2. Δp = p₀ - p_{1 =} p₀  × ν (вещ-ва)/ (ν(H₂O) + ν (вещ-ва))

      ν (вещ-ва) = ν(С₄Н₈О₂)(p₀ -  p₁)/p₁

ν (вещ-ва) = 0,64× (86,4×10³- 49,2×10³ )/ 49,2×10³= 0,48 моль

     M(вещества) = m/ ν = 43,5/ 0,48=90,6 г/моль

3) С_м = ν (вещ-ва) /Vр-ра

С_м = 0,64 /0,1 = 0,064 моль/л

 

4) C_m = ν(вещества)/m(С₄Н₈О₂)

C_m = 0,64/0,0565 = 11,33 моль/кг (С₄Н₈О₂)

 

1. p_осм = С_мRT

     p_{осм =} 11,33× 8,314 × 298 = 392,18кПа

2. К_э = 2,79

K_k = 2,8  

(табличные  данные для С₄Н₈О₂- этилацетат)

Т_кип(С₄Н₈О₂ ) =348,5 К

Т_зам(С₄Н₈О₂) =189 К

3. Т_кип(раствора) = Т_кип(С₄Н₈О₂ ) + Δ t_кип

     Δ t_{киg =} К_э × C_m  = 2,79×11,33 = 31,6

     Т_кип(раствора) = 348,5 + 31,6 = 380,1 K

     t_кип(раствора) = 107,1 ⁰C

4. Т_зам(раствора) = Т_зам(С₄Н₈О₂) - Δ t_зам

Δ t_зам = K_k × C_m  = 2,8 × 11,33 = 31,64

      Т_зам(раствора) = 189 К – 31,64 К = 157,36 K

     t_зам(раствора) =  - 115,64 ⁰C

 

Ответ:      M(вещества) = 90,6 г/моль

            С_м = 0,064 моль/л;

            С_m = 11,33 моль/кг (С₄Н₈О₂);

             p_осм=392,18кПа;

             К_{э =}2,79;

             К_{к =} 2,8   ;

            t_кип(раствора) = 107,1 ⁰C

             t_зам(раствора) =  - 115,64 ⁰C

17.  По приведенным ниже данным вычислите неизвестные величины

№ варианта	Электролит	См, моль/л	a, %	Концентрация  иона, моль/л
10 вариант	AgNO3	0,14	?	[Ag+] = 0,10

Решение:

AgNO₃  « Ag⁺  + NO^3-

[Ag⁺] = С_м × a × n          a=[Ag⁺] /С_м × n =0,10/0,14× 1=0,71 или 71%

 

18.  Вычислите константу гидролиза, степень гидролиза, рН в водных растворах солей с концентрацией С_м при 25 ⁰С. Напишите уравнение реакции гидролиза в ионном и молекулярном виде

Дано:

Соль ZnCl₂

С_м = 0,15моль/л

Решение:

ZnCl₂- соль образована слабым основанием и сильной кислотой. Гидролиз идет по катиону.

I ступень: ZnCl₂+ H₂O = ZnOHCl + HCl – молекулярное уравнение

Zn^{2 +}+ H₂O = ZnOH⁺ + H⁺ - сокращенное ионное уравнение.

  Гидролизом по II ступени можно пренебречь.

Рассчитаем  константу гидролиза

К_h = К_W / К_b = 10^-14 / 4,9·10^-7= 2×10^-8

Рассчитаем  степень гидролиза

h  = ÖК_h / С_м = Ö2×10^-8/0,15 = 3,65 ×10^-4

 

Вычислим концентрацию ионов Н⁺ в растворе

[Н⁺] = С_м × h = 0,15 × 3,65 ×10^-4= 5,48×10^-5 моль/л

рН = -lg [Н⁺] = -lg (5,48×10^-5 ) = 4,26  (кислая среда)

 

19.  Запишите молекулярное и ионное уравнения реакции:

Молекулярное уравнение: Na₂S + H₂SO₄ ®Na₂SO₄ + H₂S↑

Полное ионное уравнение:

2Na⁺ +S^2- +2H⁺ + SO^2- ®2Na⁺+SO^2-+H₂S↑

Сероводород – газ, он не диссоциирует на ионы.

Сокращенное ионное уравнение:

2H⁺ +S^2- ®H₂S↑

20.   Составьте ионно-электронную схему окислительно-восстановительной реакции и расставьте коэффициенты, сравнив стандартные окислительно-восстановительные потенциалы окислителя и восстановителя, укажите направление ее протекания

2KNO₂ +2 KI + 2H₂SO₄  ® 2NO + I₂ + 2К₂SO₄ + 2Н₂О

Решение:

Условием  самопроизвольного протекания окислительно-восстановительной  реакции является:  DE⁰ > 0 или Е_{окислителя} > Е_{восстановителя}

Составим  ионно-электронную схему реакции:

Окислитель         NO₂ ^- + 2Н⁺ + `е  ® NO+ Н₂О    2                 восстановление

  восстановитель  2I^- +2`е  ® I₂                                 1         2           окисление

 

2NO₂ ^- + 4Н⁺ + 2I®2NO+ 2Н₂О+I₂

Расстановка коэффициентов:

2KNO₂ +2 KI + 2H₂SO₄  ® 2NO + I₂ + 2К₂SO₄ + 2Н₂О

В таблице  находим значения стандартных окислительно-восстановительных  потенциалов: Е⁰( NO₂ ^- + 2Н⁺ / NO+ Н₂О    ) = 1,0 В;

Е⁰ (2I^- / I₂ )  = 0,59 В.

Так как потенциал окислителя больше потенциала восстановителя,  то реакция будет протекать самопроизвольно.