|
|
|
6 |
|
|
|
|
металла |
|
металла |
|
1 |
H3AsO4 |
Zn(OH)2 |
Fe2(SO4)3 |
Ag2O |
PO43– |
2 |
H2SO4 |
La(OH)3 |
Cu(NO3)2 |
CrO3 |
NH4+ |
3 |
CH3COOH |
Mn(OH)2 |
(NH4)2SO4 |
Co2O3 |
CrO42– |
4 |
H2TeO4 |
Fe(OH)3 |
KClO4 |
Cu2O |
Fe3+ |
5 |
HCN |
Ni(OH)2 |
Cr2(SO4)3 |
CdO |
CO32– |
6 |
H3PO4 |
Mn(OH)2 |
Ca3(PO4)2 |
Fe2O3 |
MnO42– |
7 |
HMnO4 |
Ti(OH)4 |
Zn(NO3)2 |
WO3 |
ClO3– |
8 |
H2SiO3 |
Ba(OH)2 |
K2Cr2O7 |
FeO |
SO32– |
9 |
H4P2O7 |
Al(OH)3 |
LiClO4 |
Cr2O3 |
AsO33– |
10 |
H2Cr2O7 |
Ca(OH)2 |
Na2SO3 |
Na2O |
B4O72– |
11 |
HClO3 |
NaOH |
NiCl2 |
ZnO |
SiO44– |
12 |
H2MnO4 |
Fe(OH)2 |
K2MnO4 |
Al2O3 |
SO32– |
13 |
H2SeO3 |
Co(OH)3 |
CH3COONa |
MnO2 |
SeO32– |
14 |
H4SiO4 |
Cr(OH)3 |
MgSO4 |
MgO |
P2O74– |
В задачах 15 – 19 рассчитайте молярные массы эквивалентов серы, если известны химические формулы соединений, полученных в результате взаимодействия серы с другими веществами.
№ п/п |
Соединение |
Продукт реакции |
|
||
15 |
с водородом |
H2S |
16 |
с кислородом |
SO2 |
17 |
с кислородом |
SO3 |
18 |
с цинком |
ZnS |
19 |
с углеродом |
CS2 |
В задачах 20 – 22 рассчитайте молярные массы эквивалентов (г/мольэкв) в реакциях обмена (а и б). В реакции «а» гидроксида металла; в реакции «б» кислоты
№ п/п |
|
Реакция |
20 а) |
2Zn(OH)2 + H2SO4 = Zn2(OH)2SO4 + 2H2O |
|
б) |
H2SO4 |
+ 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O |
21 а) |
Al(OH)3 |
+ 2HCl = Al(OH)Cl2 + 2H2O |
б) |
H3PO4 |
+ 2KOH =K2HPO4 + 2H2O |
22 а) |
Al(OH)3 + HCl = Al(OH)2Cl + H2O |
|
б) |
H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O |
|
В задачах 23 – 36 определите числа эквивалентности (z), факторы эквивалентности (f) и молярные массы эквивалентов окислителя и восстановителя (г/моль-экв) в следующих уравнениях окислительно–
7
восстановительных реакций, протекающих в водном растворе. (Расчет вести на одну формульную единицу: атом, молекула, ион).
№ п/п |
Ионные уравнения реакций |
23 |
3Cu + 2NO3– + 8 H+ = 3Cu2+ + 2 NO + 4H2O |
24 |
MnO4– + 8H+ + 2I– = I2 + Mn2+ + 4H2O |
25 |
MnO4– + 6H+ + NO2– = Mn2+ + NO3– + 3H2O |
26 |
Al + Cr2O72– + 14H+ = Al3++ 2Cr3++ 7H2O |
27 |
I– + IO3– + 6H+ = I2 + 3H2O |
28 |
SnO22– + Bi3+ + 2OH– = Bi + SnO32– + H2O |
29 |
Cr2O72– + 6I– + 14H+ = 3I2 + 2Cr3+ + 7H2O |
30 |
2MnO4– + 16H+ + 10Fe2+ = 10Fe3+ + 2Mn2+ + 8H2O |
31 |
Cr2O72– + 3H2S + 8H+ = 2Cr3+ + 3S + 7H2O |
32 |
Cr2O72– + 3SO32– + 8H+ = 2Cr3+ + 3SO42– + 4H2O |
33 |
Zn + 4H+ + SO42– = Zn2+ + SO2 + 2H2O |
34 |
Mn2+ + 6OH– + H2O2 = MnO(OH)2 + O2 + 3H2O |
35 |
Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 |
36 |
H2S + 2NO3– + 2H+ = S + 2NO2 + 2H2O |
В задачах 37 – 44 рассчитайте массу, молярную массу эквивалентов, количество вещества эквивалентов вступившего в реакцию окислителя по известному количеству вещества эквивалентов вступившего в реакцию восстановителя (n, моль-экв). Используйте при решении задач закон эквивалентов.
№ п/п |
Уравнение реакции |
n |
37 |
K2Cr2O7 + 7H2SO4 + 2Al = Al2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O |
0.05 |
38 |
2KMnO4 + 4H2SO4 + 2KI =2K2SO4 + 2MnSO4 + I2 + 4H2O |
0.075 |
39 |
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 |
0.25 |
40 |
2KMnO4 + 4KOH + Na2SO3 = Na2SO4 + 2K2MnO4 + H2O |
0.04 |
41 |
2KI + Cl2 =I2 + 2KCl |
0.02 |
42 |
K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 = 3I2 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O |
0.025 |
43 |
Zn + 2H2SO4 = ZnSO4 + SO2 + 2H2O |
0.25 |
44 |
2KMnO4 + 6HCl + 5KNO2 = 2KCl + 2MnCl2 + 5 KNO3 + 3H2O |
5.0 |
Взадачах 45 – 52 рассчитайте массы вступивших в реакцию металлов
сзаданными значениями Mэкв (г/моль-экв), если при реакции металлов с кислотой выделяется известный объем водорода (V(Н2), л), измеренный при н.у.
№ п/п |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
Mэкв. |
32,70 |
12,15 |
27,93 |
29,35 |
68,67 |
4,51 |
56,21 |
29,47 |
V(H2) |
0,560 |
0,280 |
0,210 |
0,053 |
0,333 |
0,432 |
0,230 |
0,152 |
8
В задачах 53 – 62 вычислите молярные массы эквивалентов металлов и их оксидов (г/моль-экв), если известно, что при восстановлении водородом данной массы оксида металла (m1) образовалась известная масса воды (m2), молярная масса эквивалентов которой равна 9 г/моль-экв. Укажите металл.
№ |
53 |
54 |
55 |
56 |
57 |
58 |
59 |
60 |
61 |
62 |
п/п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m1, г |
13,57 |
7,98 |
6,85 |
20,35 |
33,48 |
14,37 |
19,89 |
25,76 |
36,18 |
62,0 |
m2, г |
3,0 |
2,0 |
1,55 |
4,5 |
2,7 |
3,6 |
4,5 |
6,0 |
8,0 |
5,0 |
В задачах 63 – 72 подберите коэффициенты в уравнениях реакций, рассчитайте эквивалентные объемы (л/моль-экв, н.у.) газов – исходных веществ или продуктов реакции и вычислите количество эквивалентов вещества (моль-экв) в 1 л (н.у.) каждого газа.
№ п/п |
Реакция |
63 |
CaF2 + H2SO4 CaSO4 + HF(г) |
64 |
Zn + H2SO4 ZnSO4 + SO2(г) + H2O |
65 |
Al2O3 + Na2CO3 NaAlO2 + CO2(г) |
66 |
NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HCl(г) |
67 |
FeS + HCl FeCl2 + H2S (г) |
68 |
Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + SO2(г) + H2O |
69 |
KClO + CO2(г) + H2O KHCO3 + HClO |
70 |
Na + H2O NaOH + H2(г) |
71 |
Ca(OH)2 + CO2(г) Ca(HCO3)2 |
72 |
NH4Cl + NaOH NaCl + NH3(г) + H2O |
В задачах 73 – 84 найдите объем (л, н.у.) сероводорода H2S, который необходим по закону эквивалентов для осаждения соответствующего сульфида из раствора, содержащего заданное количество молей эквивалентов nэкв (моль-экв) указанных катионов (Mn+).
№ п/п |
73 |
74 |
75 |
76 |
77 |
78 |
|
Катион Mn+ |
Zn2+ |
Cu2+ |
Hg2+ |
Pb2+ |
Bi3+ |
Sn2+ |
|
nэкв (Mn+), моль- |
0,41 |
0,38 |
0,57 |
0,21 |
0,95 |
0,88 |
|
экв |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
№ п/п |
79 |
80 |
81 |
82 |
83 |
84 |
|
Катион Mn+ |
Ag+ |
Ni2+ |
Fe2+ |
Co2+ |
Mg2+ |
Se3+ |
|
nэкв (Mn+), моль- |
1,12 |
0,34 |
0,85 |
1,06 |
0,90 |
0,4 |
|
экв |
|||||||
|
|
|
|
|
|
9
В задачах 85 – 94 используя закон эквивалентов, по нижеприведенным данным, вычислите молярные массы эквивалентов металла (г/моль-экв), если из данной массы соли металла m1 получена данная масса его гидроксида m2.
№ |
Соль металла |
m1, г |
m2, г |
№ |
Соль металла |
m1, г |
m2, г |
п/п |
|
|
|
п/п |
|
|
|
85 |
хлорид |
11,108 |
7,408 |
90 |
хлорид |
6,819 |
4,969 |
86 |
ортофосфат |
19,044 |
12,673 |
91 |
нитрат |
6,107 |
3,051 |
87 |
сульфид |
1,740 |
1,78 |
92 |
сульфат |
10,719 |
7,530 |
88 |
сульфат |
15,955 |
9,755 |
93 |
сульфид |
1,6937 |
1,713 |
89 |
нитрат |
11,481 |
6,025 |
94 |
ортофосфат |
8,674 |
6,540 |
В задачах 95 – 104 определите молярную концентрацию эквивалентов раствора сульфида натрия (Na2S), если при полном протекании химической реакции из данного объема раствора сульфида натрия V получена известная масса серы (m).
№ п/п |
95 |
96 |
97 |
98 |
99 |
100 |
101 |
102 |
103 |
104 |
V, л |
0,1 |
0,15 |
0,05 |
0,1 |
0,25 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,45 |
0,8 |
m, г |
1,6 |
2,4 |
0,8 |
3,2 |
6,4 |
8 |
7,5 |
8 |
12 |
16 |
В задачах 105 – 110 рассчитайте а) молярную массу эквивалентов
металла Mэкв(M) г/моль-экв и укажите металл (принять степень окисления металла равной +2); б) объем кислорода, который требуется для окисления указанной массы металла если известен объем водорода (н.у.), выделившейся при взаимодействии данной массы металла m(M), с кислотой.
№№ п/п |
105 |
106 |
107 |
108 |
109 |
110 |
m(M), г |
0,24 |
0,48 |
0,652 |
0,328 |
2,82 |
14 |
V0(H2), см3 |
221 |
448 |
223 |
112 |
1130 |
5620 |
В задачах 111 – 120 вычислите массу (г) металла, объем (л, н.у.) кислорода, пошедший на окисление этой массы и молярную массу эквивалентов металла (г/моль-экв), если известна масса сульфида металла (m), полученная при реакции металла с 1,6 г серы. Укажите реагирующий металл.
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
№ п/п |
111 |
112 |
113 |
114 |
115 |
116 |
117 |
118 |
119 |
120 |
m, г |
4,78 |
4,87 |
11,96 |
4,55 |
4,39 |
4,53 |
11,63 |
7,22 |
2,79 |
3,90 |
В задачах 121 – 130 вычислите молярные массы эквивалентов галогенов (г/моль-экв), если одна и та же масса металла соединяется с данной массой галогена (m) и с данным объемом кислорода (V), измеренным при нормальных условиях. При решении задачи используйте закон эквивалентов.
№ п/п |
121 |
122 |
123 |
124 |
125 |
126 |
127 |
128 |
129 |
130 |
m , г |
3,55 |
7,6 |
11,42 |
5,64 |
2,37 |
15,2 |
1,38 |
7,60 |
4,05 |
5,76 |
V, л |
0,56 |
2,24 |
0,80 |
0,25 |
0,37 |
4,48 |
0,097 |
0,34 |
0,64 |
0,40 |
Определение точной концентрации раствора титриметрическим
методом.
В задачах 1-20 рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, моляльную концентрацию и массовую концентрацию раствора данного вещества, используя значение плотности данного раствора и соответствующие величины из Приложения.
№ |
Раствор NaCl |
№ |
Раствор H2SO4 |
№ |
Раствор HCl |
№ |
Раствор СН3СООН |
|
|
|
|
|
|
|
|
п/п |
ρ, г/л |
п/п |
ρ, г/л |
п/п |
ρ, г/л |
п/п |
ρ, г/л |
|
|
|
|
|
|||
1 |
1010 |
6 |
1030 |
11 |
1015 |
16 |
1006 |
2 |
1050 |
7 |
1050 |
12 |
1035 |
17 |
1010 |
3 |
1080 |
8 |
1090 |
13 |
1055 |
18 |
1018 |
4 |
1120 |
9 |
1190 |
14 |
1080 |
19 |
1025 |
5 |
1170 |
10 |
1250 |
15 |
1125 |
20 |
1032 |
В задачах 21-50 выведите формулу, связывающую между собой различные способы выражения состава двухкомпонентного раствора. В вертикальных рядах указаны функции, в горизонтальных – аргументы. Например, в задаче 23 надо вывести формулу, выражающую массовую долю, ω через моляльную концентрацию, Сm.
11
ω |
|
С |
Сэкв |
Сm |
|
Смасс |
X |
ω |
- |
21 |
|
22 |
23 |
24 |
25 |
С |
26 |
- |
|
27 |
28 |
29 |
30 |
Сэкв |
31 |
32 |
|
- |
33 |
34 |
35 |
Сm |
36 |
37 |
|
38 |
- |
39 |
40 |
Смасс |
41 |
42 |
|
43 |
44 |
- |
45 |
X |
46 |
47 |
|
48 |
49 |
50 |
- |
В задачах 51-65 рассчитайте массу соли и объем воды, необходимые для приготовления 1л раствора NaCl заданного состава ω, используя значения плотностей растворов из Приложения.
№ |
ω |
№ |
ω |
№ |
ω |
51 |
0,01 |
56 |
0,08 |
61 |
0,18 |
52 |
0,02 |
57 |
0,10 |
62 |
0,20 |
53 |
0,03 |
58 |
0,12 |
63 |
0,22 |
54 |
0,04 |
59 |
0,14 |
64 |
0,24 |
55 |
0,06 |
60 |
0,16 |
65 |
0,26 |
В задачах 66-85 рассчитайте объемы исходных растворов, которые необходимо смешать для приготовления 1л водного раствора заданной концентрации, используя данные из Приложения.
№ |
|
Растворы HCl |
|
№ |
|
Растворы СН3СООН |
|
|
Исходные |
Конечный |
|
Исходные |
Конечный |
||
п/п |
ω1 |
ω2 |
ω |
п/п |
ω1 |
ω2 |
ω |
66 |
0,262 |
0,064 |
0,184 |
76 |
0,56 |
0,08 |
0,40 |
67 |
0,223 |
0,044 |
0,165 |
77 |
0,52 |
0,04 |
0,28 |
68 |
0,243 |
0,085 |
0,204 |
78 |
0,48 |
0,12 |
0,36 |
69 |
0,145 |
0,004 |
0,105 |
79 |
0,44 |
0,16 |
0,20 |
40 |
0,204 |
0,024 |
0,125 |
80 |
0,40 |
0,04 |
0,32 |
№ |
|
Растворы NaCl |
|
№ |
|
Растворы H2SО4 |
|
|
Исходные |
Конечный |
|
Исходные |
Конечный |
||
п/п |
ω1 |
ω2 |
ω |
п/п |
ω1 |
ω2 |
ω |
71 |
0,26 |
0,10 |
0,18 |
81 |
0,350 |
0,091 |
0,227 |
|
|
|
|
12 |
|
|
|
72 |
0,22 |
0,01 |
0,12 |
82 |
0,326 |
0,120 |
0,252 |
73 |
0,24 |
0,02 |
0,08 |
83 |
0,302 |
0,032 |
0,174 |
74 |
0,20 |
0,04 |
0,16 |
84 |
0,277 |
0,147 |
0,201 |
75 |
0,18 |
0,06 |
0,14 |
85 |
0,302 |
0,062 |
0,147 |
В задачах 86-105 рассчитайте, используя данные из Приложения, объем заданного раствора, массовая доля которого ω, необходимый для приготовления 1л 0,1н раствора кислоты.
|
|
H2SО4 |
|
|
|
HCl |
|
№ |
ω |
№ |
ω |
№ |
ω |
№ |
ω |
86 |
0,350 |
91 |
0,227 |
96 |
0,262 |
101 |
0,165 |
87 |
0,326 |
92 |
0,201 |
97 |
0,243 |
102 |
0,145 |
88 |
0,302 |
93 |
0,174 |
98 |
0,223 |
103 |
0,125 |
89 |
0,277 |
94 |
0,147 |
99 |
0,204 |
104 |
0,105 |
90 |
0,252 |
95 |
0,091 |
100 |
0,184 |
105 |
0,085 |
В задачах 106-125 рассчитайте молярную концентрацию эквивалентов вещества А, количество вещества и массу вещества А в заданном объеме раствора V(A), если известна массовая доля и объем раствора вещества В, вступившего в реакцию полной нейтрализации с веществом А.
№ |
А |
V(A), мл |
В |
V (B), мл |
ω(B), % |
106 |
HCl |
24 |
KOH |
18 |
10 |
107 |
NaOH |
10 |
HCl |
35 |
5 |
108 |
KOH |
24 |
H2SO4 |
10 |
12 |
109 |
HNO3 |
80 |
NaOH |
50 |
4 |
110 |
KOH |
45 |
CH3COOH |
100 |
5 |
111 |
LiOH |
35 |
H2SO4 |
75 |
6,5 |
112 |
H2SO4 |
76 |
KOH |
40 |
8 |
113 |
LiOH |
100 |
HCl |
25 |
14 |
114 |
KOH |
96 |
CH3COOH |
80 |
9,5 |
115 |
HCl |
25 |
NaOH |
12 |
7,5 |
116 |
NaOH |
70 |
CH3COOH |
55 |
6,5 |
117 |
HNO3 |
36 |
KOH |
28 |
6 |
118 |
KOH |
42 |
H2SO4 |
8 |
15 |
119 |
H2SO4 |
56 |
NaOH |
24 |
9,5 |
120 |
CH3COOH |
16 |
KOH |
92 |
3 |
|
|
|
13 |
|
|
121 |
NaOH |
44 |
HCl |
12 |
17,5 |
122 |
KOH |
72 |
CH3COOH |
38 |
14,5 |
123 |
H2SO4 |
34 |
NaOH |
16 |
16 |
124 |
LiOH |
40 |
HCl |
24 |
8,5 |
125 |
NaOH |
34 |
H2SO4 |
98 |
5,6 |
Жесткость воды
Взадаче 1 перечислите виды жесткости воды. Присутствием каких солей обусловлен тот или иной вид жесткости? В каких единицах выражается жёсткость воды и как по жесткости подразделяется вода?
Взадаче 2 рассчитайте жесткость сточной воды если в 1.0 л воды содержится 0.3 г NaCl, 0.02 г CaSO4, 0.5 г CH3COONa и 1.0 г KNO3. Какой вид жесткости характерен для воды данного состава?
Взадаче 3 рассчитайте концентрацию и количество ионов Ca2+ и Cl− в 500 мл морской воды, если некарбонатная жесткость воды составляет 12 ммоль экв/л.
Взадачах 4 − 9 рассчитайте карбонатную, некарбонатную и общую жесткость воды в единицах ГОСТ, если в известном объеме воды содержится m1 граммов Mg(HCO3)2 и m2 граммов CaCl2.
№ задачи |
V(H2O), |
m1, г |
m2, г |
№ задачи |
V(H2O), м |
3 |
m1, г |
m2, г |
м3 |
|
|||||||
4 |
1.0 |
16.2 |
55.5 |
7 |
10.0 |
|
100.0 |
500.0 |
5 |
2.0 |
20.0 |
70.5 |
8 |
15.0 |
|
90.0 |
144.0 |
6 |
4.0 |
8.1 |
60.4 |
9 |
20.0 |
|
10.8 |
850.0 |
В задачах 10 − 15 рассчитайте временную, постоянную и общую жесткость воды по известной массе солей, содержащихся в 10 л воды.
|
|
|
Масса соли, г |
|
|
|
№ задачи |
Ca(HCO3)2 |
Mg(HCO3) |
Fe(HCO3)2 |
MgSO4 |
CaSO4 |
MgCl2 |
|
2 |
|||||
10 |
|
|
|
|
|
|
0.81 |
1.20 |
− |
− |
− |
4.75 |
|
11 |
− |
0.60 |
1.78 |
− |
13.60 |
− |
12 |
0.40 |
− |
− |
− |
2.72 |
2.38 |
13 |
− |
− |
0.89 |
0.60 |
1.36 |
0.48 |
14 |
− |
0.90 |
− |
1.20 |
− |
0.96 |
15 |
0.65 |
0.12 |
− |
− |
0.44 |
0.38 |
14
В задачах 16 − 21 рассчитайте массу соли, растворенной в данном объеме V воды по известному значению жесткости Н. Считать, что другие соли, обусловливающие жесткость, отсутствуют.
№ |
V(H2O), |
Соль |
Н, |
№ |
V(H2O), |
Соль |
Н, |
задачи |
м3 |
|
моль экв/м3 |
задачи |
м3 |
|
моль экв/м3 |
16 |
1.0 |
Ca(HCO3)2 |
2.0 |
19 |
5.0 |
MgCl2 |
0.8 |
17 |
10.0 |
CaSO4 |
6.5 |
20 |
20.0 |
MgSO4 |
3.2 |
18 |
0.5 |
Fe(HCO3)2 |
1.0 |
21 |
3.0 |
Mg(HCO3)2 |
4.0 |
В задачах 22 − 25 определите некарбонатную жесткость воды, если общая жесткость воды равна Нобщ. и известно содержание солей Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2 в 10.0 л воды.
№ задачи |
Нобщ, моль экв/м3 |
m [Ca(HCO3)2], г |
m [Mg(HCO3)2], г |
22 |
4.0 |
2.0 |
− |
23 |
6.4 |
16.2 |
1.46 |
24 |
3.5 |
1.62 |
0.73 |
25 |
2.0 |
−_ |
0.48 |
В задачах 26 − 29 рассчитайте карбонатную жесткость воды, если в заданном объёме воды содержится известная масса солей MgSO4 или CaCl2, а общая жесткость воды равна 4.6 моль-экв/м3.
№ |
V(H2O), |
m(MgSO4), |
m(CaCl2), |
№ |
V(H2O), |
m(MgSO4), |
m(CaCl2), г |
задачи |
м3 |
г |
г |
задачи |
м3 |
г |
|
26 |
0.3 |
80.0 |
− |
28 |
1.0 |
160.0 |
90.0 |
27 |
0.4 |
− |
55.0 |
29 |
2.0 |
360.0 |
110.0 |
В задачах 30 − 33 вычислите общую, временную и постоянную жесткость воды, если на титрование объёма V мл воды расходуется V1 мл 0.5 н. раствора трилона Б, а на титрование такого же объёма воды − V2 мл 0.1 н. раствора HCl.
№ |
V(H2O), |
V1(трилон Б), |
V2(HCl) |
№ |
V(H2O) |
V1(трилон |
V2(HCl), |
задач |
мл |
мл |
, мл |
задач |
, мл |
Б), мл |
мл |
и |
|
|
|
и |
|
|
|
30 |
50.0 |
10.0 |
2.0 |
31 |
100.0 |
50.0 |
3.0 |
32 |
100.0 |
20.0 |
3.0 |
33 |
50.0 |
5.0 |
0.8 |
15
В задачах 34 − 38 найдите карбонатную жесткость воды, содержащей только ионы Ca2+, если на титрование заданного объёма воды затрачен известный объём раствора трилона Б (V1), а на титрование такого же объёма воды, предварительно прокипяченной и пропущенной через фильтр для отделения осадка, требуется объем раствора раствора трилона Б (V2) такой же концентрации.
№ |
V(H2O), |
V1(трилон Б), |
V2(трилон Б), |
Сэкв (трилон Б), |
задачи |
мл |
мл |
мл |
моль-экв/л |
34 |
80 |
5.4 |
3.6 |
0.04 |
35 |
100.0 |
6.1 |
2,7 |
0,05 |
36 |
100.0 |
6.3 |
1.5 |
0,03 |
37 |
50.0 |
4.5 |
1.8 |
0,04 |
38 |
50.0 |
3.3 |
1.1 |
0,05 |
В задачах 39 − 43 используя значение общей жесткости воды, рассчитайте постоянную жесткость, если на титрование 50.0 мл воды израсходован известный объем раствора кислоты (HCl или H2SO4) с известной молярной концентрацией С.
№ задачи |
V(H2O), |
Нобщ, |
V(кислоты), |
C(HCl), |
С(H2SO4), |
|
мл |
ммоль экв/л |
мл |
моль/л |
моль/л |
||
39 |
||||||
|
8.0 |
3.0 |
0.10 |
− |
||
40 |
50.0 |
4.0 |
2.0 |
− |
0.05 |
|
41 |
7.0 |
2.5 |
0.10 |
− |
||
|
||||||
42 |
|
3.5 |
3.0 |
− |
0.01 |
|
43 |
|
3.0 |
5.0 |
0.05 |
− |
В задачах 44 − 47 рассчитайте карбонатную жесткость воды по известным объемам растворов кислот (HCl или H2SO4) пошедшим на титрование пробы воды. Приведите уравнение реакции, лежащей в основе определения карбонатной жесткости воды.
№ задачи |
V(H2O), мл |
V(HCl), мл |
V(H2SO4), мл |
С(кислоты), моль/л |
44 |
100.0 |
3,0 |
− |
0.10 |
45 |
50.0 |
− |
2.8 |
0.05 |
46 |
100.0 |
4.5 |
− |
0.20 |
47 |
50.0 |
− |
2.0 |
0.12 |
16
Взадаче 48 назовите два способа устранения жесткости воды и приведите соответствующие уравнения химических реакций, если карбонатная жесткость воды вызвана присутствием соли Ca(HCO3)2.
Взадаче 49 определите, какие из веществ могут быть использованы для устранения карбонатной жесткости воды: Ca(OH)2, HCl, NaCl, KOH, Na2CO3? Ответ обоснуйте, приведя уравнения химических реакций.
Взадаче 50 определите, возможно ли использование KOH, NaCl, K2CO3, K3PO4 для устранения некарбонатной жесткости воды? Ответ подтвердите соответствующими уравнениями химических реакций.
Взадаче 51 напишите уравнения химических реакций, происходящих при добавлении к жесткой воде: а) Na2CO3; б) NaOH; в)Ca(OH)2? Рассмотрите случаи карбонатной и некарбонатной жесткости.
Взадаче 52 приведите уравнения реакций, происходящих при кипячении воды, содержащей Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, Fe(HCO3)2.? Можно ли использовать кипячение для устранения некарбонатной жесткости воды?
Взадаче 53. Закончите уравнения химических реакций, протекающих
вводном растворе:
а) Ca(HCO3)3 |
¾ ¾ ¾¾ ® ; б) Fe(HCO3)2 ¾ ¾ ¾¾ ® ; в) Сa(HCO3)2 |
+ CaO ¾¾ ® ; |
||
|
кипячение |
|
кипячение |
|
г) Ca(HCO3)2 |
+ Na2CO3 |
¾¾ ® ; д) MgCl2 + Na3PO4 ¾¾ ® ; |
|
|
е) MgSO4 + Na2CO3 |
+ H2O ¾¾ ® ; |
|
||
В задачах 54 |
− |
59 рассчитайте жесткость воды, |
обусловленную |
|
наличием растворенного гидрокарбоната кальция Ca(HCO3)2, если известно уменьшение массы воды при ее кипячении счет образовавшегося осадка. Приведите уравнение химической реакции, приводящей к образованию осадка.
№ задачи |
V(H2O), л |
m, мг |
№ задачи |
V(H2O), л |
m, мг |
54 |
3.0 |
200 |
57 |
3.5 |
220 |
55 |
2.0 |
100 |
58 |
4.0 |
300 |
56 |
1.0 |
50 |
59 |
5.0 |
350 |
17
В задачах 60 − 67 рассчитайте постоянную жесткость воды Нпост, если известна общая жесткость воды Нобщ и масса CaCO3, образовавшаяся при кипячении заданного объема воды.
№ |
V(H2O), |
m(CaCO3), |
Нобщ, |
№ |
V(H2O), |
m(CaCO3), |
Нобщ, |
задачи |
л |
г |
моль экв/м3 |
задачи |
л |
г |
моль экв/м3 |
60 |
5.0 |
1.3 |
7.0 |
64 |
40.0 |
10.0 |
8.0 |
61 |
10.0 |
2.0 |
7.0 |
65 |
50.0 |
10,0 |
6.5 |
62 |
15.0 |
2.2 |
7.0 |
66 |
70.0 |
9.5 |
6.0 |
63 |
30.0 |
7.5 |
6.0 |
67 |
100.0 |
10.0 |
7.0 |
В задачах 68 − 75 рассчитайте: а) массу осадка после термического умягчения воды; б) массу Na2CO3, необходимую для устранения общей жесткости воды, если анализ воды, содержащей растворимые соли кальция, дал следующие результаты:
№ |
Нобщ, |
Нкарб, |
V(H2O) |
№ |
Нобщ, |
Нкарб, |
V(H2O), |
задач |
моль экв/м3 |
моль экв/м3 |
, м3 |
задачи |
моль |
моль |
м3 |
и |
|
|
|
|
экв/м3 |
экв/м3 |
|
68 |
2.0 |
1.0 |
5.0 |
72 |
10.0 |
7.0 |
10.0 |
69 |
10.0 |
2.0 |
4.0 |
73 |
12.0 |
6.0 |
2.0 |
70 |
8.0 |
3.0 |
1.0 |
74 |
5.0 |
4.0 |
1.0 |
71 |
7.5 |
4.0 |
3.0 |
75 |
5.0 |
3.0 |
5.0 |
Взадачах 76 − 81 рассчитайте карбонатную жесткость воды, если для
ееустранения в заданном объеме воды была израсходована известная масса Ca(OH)2.
№ задачи |
V(H2O), л |
m[Ca(OH)2], г |
№ задачи |
V(H2O), л |
m[Ca(OH)2], г |
76 |
1.0 |
0.37 |
79 |
5.0 |
2.18 |
77 |
2.0 |
0.05 |
80 |
6.0 |
1.02 |
78 |
2.5 |
0.62 |
81 |
10.0 |
3.70 |
В задачах 82 − 89 рассчитайте общую жесткость воды, если для
умягчения |
заданного |
объема воды |
потребовалась |
известная масса |
||
Na2CO3·10H2O. |
|
|
|
|
||
№ |
V(H2O), m(Na2CO3·10H2O), |
№ |
V(H2O), |
m(Na2CO3·10H2O) |
||
, |
||||||
задачи |
м3 |
кг |
задачи |
м3 |
||
82 |
|
|
86 |
|
кг |
|
0.5 |
0.527 |
7.0 |
0.300 |
|||
83 |
1.0 |
0.260 |
87 |
8.0 |
0.510 |
|
84 |
2.0 |
0.800 |
88 |
8.5 |
0.423 |
|
|
|
|
18 |
|
|
85 |
10.0 |
3.200 |
89 |
10.0 |
5.300 |
В задачах 90 − 95 определите, какую массу Na3PO4 необходимо добавить для умягчения заданного объема воды при известном значении общей жесткости Нобщ?
№ задачи |
V(H2O),м3 |
Н общ, ммоль |
№ задачи |
V(H2O),м3 |
Н общ, ммоль |
90 |
|
экв/л |
93 |
|
экв/л |
1.0 |
5.1 |
15.0 |
3.2 |
||
91 |
5.0 |
2.5 |
94 |
20.0 |
2.0 |
92 |
10.0 |
1.5 |
95 |
25.0 |
3.0 |
В задачах 96 − 108 рассчитайте, в каком объеме воды можно устранить жесткость Нобщ с помощью катионита массой m , имеющего рабочую обменную емкость Е?
№ |
Нобщ, |
m, |
Е, |
№ |
Нобщ, |
m, |
Е, |
задачи |
моль |
кг |
ммоль |
задачи |
моль |
кг |
ммоль экв/г |
96 |
экв/м3 |
|
экв/г |
103 |
экв/м3 |
|
|
2.5 |
2.4 |
1.0 |
8.0 |
0.7 |
3.0 |
||
97 |
6.5 |
0.4 |
1.5 |
104 |
4.0 |
0.2 |
0.5 |
98 |
5.0 |
0.5 |
2.0 |
105 |
4.5 |
0.3 |
1.0 |
99 |
7.5 |
2.0 |
2.5 |
106 |
3.0 |
0.6 |
2.5 |
100 |
6.0 |
1.0 |
2.0 |
107 |
3.5 |
0.6 |
2.0 |
101 |
2.0 |
0.1 |
1.5 |
108 |
7.0 |
1.5 |
1.8 |
102 |
10.0 |
1.0 |
3.0 |
|
|
|
|
В задачах 109 - 112 определите, какая масса катионита с рабочей обменной емкостью Е необходима для умягчения 100 л воды с общей жесткостью Нобщ?
№ |
Е, |
Нобщ, |
№ |
Е, |
Нобщ, |
|
задачи |
задачи |
ммоль |
||||
ммоль экв/г |
мольэкв/м3 |
мольэкв/м3 |
||||
109 |
|
|
111 |
экв/г |
|
|
5.0 |
15.0 |
2.0 |
5.0 |
|||
110 |
3.0 |
10.0 |
112 |
1.5 |
2.0 |
В задачах 113 - 115 рассчитайте значение устраненной жесткости, если через катионит массой m с рабочей обменной емкостью Е пропущен (до полного насыщения катионита) объем воды V. Приведите уравнение реакции,
19
лежащей в основе устранения жесткости воды методом ионного обмена (формула катионита − NaR).
№ задачи |
V(H2O), л |
m(катионита), г |
Е, ммоль экв/г |
113 |
50.0 |
100.0 |
3.6 |
114 |
75.0 |
200.0 |
2.2 |
115 |
100.0 |
200.0 |
3.0 |
Окислительно-восстановительные реакции
В задачах 1 – 25 укажите, к какому типу окислительновосстановительных реакций (межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропорционирования, контрпропорционирования) относятся следующие реакции, подберите коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель:
№ п/п |
Схемы уравнений реакций |
1 |
N2O5 → NO2 + O2 |
2 |
SO32− + MnO4− + H+ → SO42− + Mn2+ + H2O |
3 |
SO32− + O2 → SO42− |
4 |
KClO2 → KClO3 + KCl |
5 |
NO + NO2 → N2O3 |
6 |
CrO3 → Cr2O3 + O2 |
7 |
HNO3 → NO2 + O2 + H2O |
8 |
H2S + H2SO3 → S + H2O |
9 |
KClO3 → KCl + O2 |
10 |
K2 MnO4 + H2O → KMnO4 + MnO2 + KOH |
11 |
NH4NO3 → N2O + H2O |
12 |
MnCO3 + KClO3 → MnO2 + KCl + CO2 |
13 |
(NH4)2CrO4 → Cr2O3 + N2 + H2O + NH3 |
14 |
H2O2 → H2O + O2 |
15 |
H2S + SO2 → S + H2O |
16 |
SO2 + O3 → SO3 + O2 |
17 |
KClO3 → KCl + KClO4 |
18 |
P + KOH + H2O → PH3 + KH2PO2 |
19 |
Cu(NO3)2 → CuO + NO2 + O2 |
20 |
KOH + Cl2 → KCl+ KClO3 + H2O |
21 |
FeCl2 + Cl2 → FeCl3 |
22 |
CrCl2 + H2O → Cr(OH)Cl2 + H2 |
23 |
WC → W2C + Cграфит |
24 |
CO2 + C → CO |
20
25 
Nb + H2O → Nb2O5 + NbH
В задачах 26 − 40 расставьте коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель:
№ п/п |
Схемы уравнений реакций |
26 |
HNO2 + KMnO4 + H2SO4 → HNO3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O |
27 |
K2Cr2O7 + Na2SO3 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + Na2SO4 + K2SO4 + H2O |
28 |
NH3 .+ SO3 + H2O → (NH4)2SO4 |
29 |
P + HNO3 + H2O → H3PO4 + NO |
30 |
Fe(CrO2)2 + K2CO3 + O2 → Fe2O3 + K2CrO4 + CO2 |
31 |
AsH3 + HNO3 → H3AsO4 + NO2 + H2O |
32 |
Cu2S + HNO3 → Cu(NO3)2 + H2SO4 + NO+ H2O |
33 |
H2SO4 + HI→ I2 + H2S + H2O |
34 |
BiCl3 + SnCl2 → Bi + SnCl4 |
35 |
Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + N2O + H2O |
36 |
PbS + HNO3 → S + Pb(NO3)2 + NO + H2O |
37 |
PbO2 + H2O2 → Pb(OH)2 + O2 |
38 |
NaMnO4 + H2O2 + HCl → NaCl + MnCl2 + O2 + H2O |
39 |
V2O2 + NH3 → VN + H2O + H2 |
40 |
CaO + MgO + Si → CaSiO4 + Mg |
В задачах 41 − 60 рассчитайте коэффициенты в уравнениях реакций, используя метод электронно-ионных схем (полуреакций), укажите окислитель и восстановитель:
№ п/п |
Схемы уравнений реакций |
41 |
KNO2 + KMnO4 + HCl → KNO3 + MnCl2 + KCl + H2O |
42 |
NaMnO4 + H2O2 + H2SO4 → MnSO4 + Na2SO4 +O2 + H2O |
43 |
AgNO3 + NaOH + H2O2 → Ag + NaNO3 +O2 + H2O |
44 |
KClO3 + FeSO4 + H2SO4 → KCl + Fe2(SO4)3 + H2O |
45 |
K2MnO4 + H2O → MnO2 + KMnO4 + KOH |
46 |
Cl2 +KOH → KClO + KCl + H2O |
47 |
H2S + KMnO4 + H2SO4 → S + MnSO4 + K2SO4+ H2O |
48 |
NaNO3 + NaI + H2SO4 → I2 + Na2SO4 + NO + H2O |
49 |
FeSO4 + K2CrO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O |
50 |
H2O2 + KMnO4 → MnO2 + KOH + O2 + H2O |
51 |
HNO2 + KMnO4 + H2SO4 → HNO3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O |
|
21 |
52 |
Cu + HNO3 ® Cu(NO3)2 + NO + H2O |
53 |
FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 ® Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + H2O |
54 |
MnO2 + KClO3 + KOH ® K2MnO4 + KCl + H2O |
55 |
Cr2(SO4)3 + Cl2 + NaOH → Na2CrO4 + NaCl +Na2SO4 + H2O |
56 |
H2S + HNO3 → S + NO2 + H2O |
57 |
K2Cr2O7 + SnCl2 + HCl → SnCl4 + CrCl3 + KCl + H2O |
58 |
Fe + NaNO3 + NaOH → Na2FeO4 + N2 + H2O |
59 |
As2O3 + HNO3 + H2O → H3AsO4 + NO |
60 |
K2S + KNO3 + H2O → S + KNO2 + KOH |
В задачах 61 –78 закончите уравнения реакций, определите коэффициенты, используя метод электронно-ионных схем (полуреакций):
№ п/п |
Схемы уравнений реакций |
61 |
Al + K2Cr2O7 + H2SO4 ® Al2 (SO4)3 + Cr2(SO4)3 + ¼ |
62 |
S + KOH → K2SO3 + K2S + ... |
63 |
Na2SO3 + HNO3(конц.) → Na2SO4 + ... |
64 |
FeSO4 + H2SO4(конц.) → Fe2(SO4)3 + SO2 + ... |
65 |
CrCl3 + H2O2 + NaOH → Na2CrO4 + … |
66 |
Сl2 + FeSO4 + KOH ® Fe(OH)3 + … |
67 |
SnCl2 + KMnO4 + HCl ® H2SnCl6 + … |
68 |
KCNS + H2O2 ® HCN + KHSO4 + … |
69 |
CuI + H2SO4 + KMnO4 ® CuSO4 + I2 +MnSO4 + … |
70 |
NaBr + H2SO4 + NaBrO3 ® Br2 + Na2SO4 + … |
71 |
KClO3 + KOH(конц.) +MnSO4 ® K2MnO4 + KCl + … |
72 |
Na2SeO3 + NaOH + Cl2 ® Na2SeO4 + NaCl +… |
73 |
KI + CuCl2 → CuCl + … |
74 |
PbS + HNO3 → S + NO + … |
75 |
KI + Fe2(SO4)3 → I2 + … |
76 |
Re + HNO3 → HReO4 + NO + … |
77 |
K2S + K2MnO4 + H2O → MnO(OH)2 + |
78 |
I2 + KOH → KIO3 +KI + |
22
В задачах 79−93 заполните пропущенные места в предложенных ниже схемах, составьте ионно-молекулярные уравнения полуреакций и напишите полные уравнения реакций в молекулярной форме, расставив коэффициенты:
№ п/п |
Схемы уравнений реакций |
79 |
Sn 2+ + FeCl3 → Sn 4+ + … |
80 |
SO32− + MnO4− + OH− → … |
81 |
I− +SO42− + H+ → I2 +… |
82 |
Fe2+ + ClO3− → Cl− +… |
83 |
NO2− + ClO3− → Cl− + … |
84 |
H2O2 + H+ + I − → … |
85 |
Cu + NO2− + H+ → NO + … |
86 |
SO32− + MnO4− +H2O → SO42− + OH−… |
87 |
Al + NO3− + H+ → NH4NO3 + … |
88 |
SO32− + Cr2O7− + H+ → SO42− + … |
89 |
Br− + BrO3− + H+ → Br2 + … |
90 |
CrO2− + H2O2 + OH− → CrO42− +… |
91 |
Br2 + SnO22− + OH− → SnO32− +… |
92 |
ClO3− + H+ + … → C l− + … |
93 |
Zn + OH − + … → [Zn(OH)4]2− |
В задачах 94−105 расставьте коэффициенты любым способом в следующих уравнениях реакций с участием комплексных соединений:
№ п/п |
Схемы уравнений реакций |
94 |
Na[Сr(OH)4] + NaOH + Br2 → Na2CrO4 + NaBr + H2O |
95 |
Pt + HCl + HNO3 → H2 [PtCl6] + NO + H2O |
96 |
Ti + HNO3 + HF → H2[TiF6] + NO + H2O |
97 |
Zn + KOH + H2O → K2[Zn(OH)4] + H2 |
98 |
K2[TaF7] + K → Ta + KF |
99 |
Zn + KClO3 + KOH + H2O → K2[Zn(OH)4] + KCl |
100 |
Be + NaOH + H2O → Na2[Be(OH)4] + H2 |
101 |
TiCl3 + O2 + H2O → [TiO]Cl2 + HCl |
102 |
Au + O2 + H2O + KCN → K[Au(CN)2]+ KOH |
103 |
Nb + HNO3 + HF → H2[NbF7] + NO + H2O |
104 |
Au + HCl + HNO3 → H[AuCl4] + NO + H2O |