Опыт 1: Влияние одноименного иона на степень диссоциации слабых электролитов.
а) В пробирку налить 1-2 мл 2н. уксусной кислоты и полоской универсальной индикаторной бумаги определить рН раствора. Добавить в раствор небольшое количество кристаллического ацетата натрия, перемешать и снова определить рН. Объяснить наблюдаемые явления.
б) В пробирку налить 1-2 мл раствора аммиака и измерить значение рН полоской индикаторной бумаги. Внести в пробирку небольшое количество кристаллического хлорида аммония и хорошо взболтать и снова определить значение рН. Объяснить наблюдаемые явления.
Опыт 2: Буферные растворы.
а) Смешением равных объемов 0,2 М растворов уксусной кислоты и ацетата натрия приготовить несколько мл ацетатного буферного раствора и полоской универсальной индикаторной бумаги измерить его рН.
б) В две пробирки налить по 1-2 мл приготовленного ацетатного буферного раствора. В одну из них добавить каплю 1н. соляной кислоты, в другую - 1н. раствора едкого натра. Определить рН полученных растворов универсальной индикаторной бумажкой и сравнить с исходным значением рН ацетатного буферного раствора (см. опыт 2а). Проделать аналогичный опыт, заменив буферный раствор дистиллированной водой. Объяснить наблюдаемые явления. В чем состоит действие буферных растворов?
в) В стаканчик налить несколько капель приготовленного ацетатного буферного раствора и добавить стократное количество дистиллированной воды. Измерить рН полученного раствора универсальной индикаторной бумажкой. Изменилось ли значение рН по сравнению с исходным (см. опыт 2а).
Опыт 3: Гидролиз солей.
а) Определение характера гидролиза. В пробирки налить по 1-2 мл растворов иодата калия, хлорида аммония, ацетата натрия, хлорида натрия, хлорида магния, хлорида алюминия, сульфата калия и универсальной индикаторной бумажкой определить значения рН. Все ли соли подвергаются гидролизу? Отчего зависит степень гидролиза?
б) Влияние температуры на гидролиз. В пробирку налить 1-2 мл 1н. раствора ацетата натрия и полоской универсальной индикаторной бумаги определить значение рН. Раствор прокипятить и снова измерить рН. Объяснить наблюдаемые явления.
в) Влияние разбавления на гидролиз. В пробирку налить несколько капель концентрированного раствора хлорида сурьмы (III) и добавить по каплям дистиллированную воду до выпадения осадка оксохлорида сурьмы. Написать уравнение гидролиза SbCl3. Затем прибавить несколько капель концентрированной соляной кислоты до растворения осадка. Объяснить наблюдаемые явления.
г) Необратимый гидролиз. В пробирку налить 1-2 мл раствора соли алюминия и прилить равный объем раствора карбоната натрия. Что происходит? Объяснить наблюдаемое явление. Написать уравнение реакции в молекулярной и сокращенно-ионной формах.
Опыт 4: Гетерогенные равновесия.
а) Условия растворения осадков. В пробирку налить 1-2 мл раствора оксалата натрия и прилить равный объем раствора хлорида кальция. Что наблюдается? Написать уравнение реакции в молекулярной и сокращенно-ионной формах. Полученный осадок испытать на растворимость в соляной и уксусной кислотах. Объяснить наблюдаемые явления, пользуясь значениями констант диссоциации соответствующих кислот и произведения растворимости оксалата кальция.
б) Получение одних малорастворимых веществ из других. В пробирке смешать 1-2 мл раствора нитрата свинца с таким же количеством раствора сульфата натрия. Написать уравнение реакции. Осадок отцентрифугировать, добавить к нему 1-2 мл раствора сульфида аммония и хорошо перемешать. Какое вещество образовалось? Пользуясь правилом произведения растворимости, объяснить переход одного осадка в другой.
ВОПРОСЫСАМОКОНТРОЛЯ ПО ТЕМЕ
"ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ".
1. Чем объясняется различная электропроводность водного и спиртового раствора одной и той же соли при равенстве концентраций?
2. Что называется степенью диссоциации? От каких факторов она зависит? Написать математическое выражение закона разбавления Оствальда.
3. От каких факторов зависит степень электролитической диссоциации? Как ее увеличить? Как уменьшить?
4. Почему для характеристики диссоциации сильных электролитов применяют термин "кажущаяся степень диссоциации"?
5. Какой физический смысл имеет изотонический коэффициент Вант-Гоффа? Как связан изотонический коэффициент со степенью диссоциации?
6. Что называется ионным произведением воды и отчего оно зависит?
7. Что такое рН?
8. Как влияют температура и разбавление на гидролиз солей?
9. Почему не все соли гидролизуются? Какие соли не подвергаются гидролизу?
10. Вычислить водородный и гидроксильный показатели (рН и рОН) децинормального раствора азотной кислоты.
11. Вычислить рН 3,12 %-ного раствора соляной кислоты, плотность которого равна 1,015.
12. Вычислить концентрацию ионов водорода и гидроксид-ионов, если рН раствора равен 0,3.
13. Объяснить, почему растворы солей могут иметь: а) кислую; б) щелочную; в) нейтральную реакцию. Привести примеры.
14. Написать молекулярные и сокращенно-ионное уравнения гидролиза солей: а) (NH4)2CO3; б) Na3PO4.
15. Написать уравнения следующих реакций (с учетом возможности необратимого гидролиза образуемых солей):
a) Fe2(SO4)3 + K2CO3 =
б) Al2(SO4)3 + (NH4)2S =
16. Какая из двух солей сильнее гидролизуется: Na2S или Al2S3? Почему?
17. Почему растворы солей NaF и NaClO имеют щелочную реакцию? Написать уравнения гидролиза этих солей.
18. Вычислить значение рН 0,1М раствора СН3СООNа.
19. Что называется буферным раствором? Какими свойствами он обладает?
20. Объяснить, почему рН буферного раствора при добавлении небольших количеств кислоты или щелочи практически не меняется?
21. Как влияет разбавление на буферную емкость раствора?
22. Вычислить рН смеси растворов: а) 0,1н. NH4OH и 1н. NH4Cl; б) 0,1н. NH4OH и 2н. NH4Cl.
23. Что называется произведением растворимости?
24. Что нужно сделать для достижения более полного осаждения Zn2+ в виде ZnS?
25. Что нужно сделать, чтобы растворить осадок Fe(OH)3?
26. Произведение растворимости CaCO3 при некоторой температуре равно 2,25×10-8. Вычислить: а) концентрацию ионов кальция в насыщенном растворе этой соли; б) растворимость карбоната кальция.
27. Растворимость сульфата бария в воде равна 1: 428000. Вычислить произведение растворимости сульфата бария.
28. Вычислить произведение растворимости Ag2CrO4, если растворимость этой соли равна 0,025 г/л.
29. Вычислить, какие минимальные концентрации растворов CuSO4 и (NH4)2S следует взять, чтобы при смешении их равных объемов выпал осадок СuS.
30. При каком рН начнет осаждаться гидроксид магния из 2н. раствора хлорида? Произведение гидроксида магния равно 5×10-12.
31. Выпадет ли осадок сульфида железа (II) из 0,01н. раствора сульфата железа (II), содержащего 0,1 моль/л соляной кислоты, при пропускании в него сероводорода до насыщения? Концентрация насыщенного раствора сероводорода составляет 0,1 моль/л. Произведение растворимости сульфида железа (II) равно 3×10-9.
32. Сколько процентов цинка будет осаждено в виде сульфида из 0,1М раствора хлорида цинка сероводородом в присутствии формиатной буферной смеси, поддерживающей рН равным двум? Произведение растворимости сульфида цинка равно 1,2×10-23. Концентрация насыщенного раствора сероводорода составляет 0,1 моль/л.
33. Определить, будет ли выпадать осадок хлорида серебра при смешении 10 мл 1×10-6 н. раствора нитрата серебра с 10 мл 1×10-5 н. раствора хлорида натрия.
34. Смешивают 20 мл 0,01н. раствора KCl с 5 мл 0,001н. раствора AgNO3. Определить, выпадает ли в этих условиях осадок AgCl?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4