Ćwiczenia nr 2: Stężenia/dysocjacja

Ćwiczenia nr 2: Stężenia/dysocjacja
wersja z 22 sierpnia 2012
1. Ile gramów fosforanu(V) sodu należy zużyć w celu otrzymania 2,6kg 6,5% roztworu tego związku?
2. Ile należy odważyć KOH i ile zużyć wody do sporządzenia 2,1 hl roztworu o stężeniu 16%. Gęstość roztworu wynosi
(d =1,1475g/cm3 )?
3. Zalewa do kiszenia ogórków składa się między innymi z solanki (wodny roztwór NaCl). Ile soli kuchennej (o czystości
97%) należy wziąść do sporządzenia 2·107 µl solanki o stężeniu 5%?
4. Rozpuszczalność chromianu(VI) amonu w 293K wynosi 28,1g. Obliczyć stężenie procentowe nasyconego roztworu
tego związku w danej temperaturze.
5. Do 15ml 40% roztworu KOH dodano wiaderko wody (5 l). Obliczyć stężenie roztworu po rozcieńczeniu. Gęstość
40% roztworu KOH wynosi d =1,3959g/cm3 .
6. Ile glukozy należy odważyć aby otrzymać wannę (100 l) roztworu o stężeniu 2mol/dm3 ?
7. Tzw. lodowaty kwas octowy (100%) jest często używanym rozpuszczalnikiem organicznym. Jakie jest jego stężenie
molowe (Gęstość CH3 COOH d = 1, 0498g/cm3 )?
8. 200mg stopu zawierającego 40% miedzi oraz cynk roztworzono w wodzie królewskiej a następnie otrzymany roztwór
rozcieńczono wodą do objętości 350ml. Obliczyć stężenie molowe jonowe kationów Cu2+ i Zn2+ .
9. Obliczyć gęstość 25% wodnego roztworu kwasu azotowego(V) jeżli wiadomo, że roztwór ten ma stężenie 4,57mol/dm3 ?
10. Mając do dyspozycji kwas solny o stężeniu 1,5mol/dm3 , oraz roztwór amoniaku o stężeniu 3mol/dm3 należy
przygotować 600ml roztworu chlorku amonu o stężeniu 0,5mol/dm3 . Obliczyć objętość kwasu i roztworu amoniaku
niezbędne do tego celu.
11. Jakie jest stężenie jonów N H4+ w roztworze otrzymanym w wyniku zmieszania 10ml 20% roztworu HCl z 10ml
20% roztworu amoniaku (dr−uHCl = 1, 098g/cm3 , dr−uN H3 aq. = 0, 9229g/cm3 ).
12. Ze 180ml roztworu zawierającego 5mmol siarczanu (VI) żelaza(III) strącono osad F e(OH)3 poprzez dodanie 20ml
roztworu NaOH o stężeniu 2,5mol/dm3 . Przyjmując, że osad wodorotlenku żelaza(III) jest praktycznie nierozpuszczalny, obliczyć stężenia molowe pozostałych w roztworze jonów.
13. Na zmiareczkowanie 274,2mg węglanu sodu zużyto 40,5ml kwasu solnego. Obliczyć stężenie molowe kwasu.
14. Podczas nastawiania roztworu NaOH na kwas solny, na zmiareczkowanie próbki roztworu wodorotlenku o objętości
20ml zużyto 30ml HCl, którego 45ml zużywa się na zmiareczkowanie wobec oranżu metylowego odważki węglanu
sodu o masie 459,6mg. Obliczyć stężenie molowe roztworu NaOH.
15. Miareczkowano roztwór wodorotlenku, którym mógł być wodorotlenek sodu lub litu. Jaki to był wodorotlenek jeżli
na zmiareczkowanie odważki o masie 500mg zużyto 40,32ml kwasu solnego o stężeniu 0,31mol/dm3 ?
16. Ile mg minerału zawierającego 46% NaCl i 35% KCl należy odważyć, aby po rozpuszczeniu i dodaniu 50ml roztworu
AgN O3 o stężeniu 0,112mol/dm3 , nadmiar jonów Ag + zmiareczkować dodając 7ml roztworu KSCN, zawierającego
0,8208g tej soli w 100ml roztworu?
17. Do próbki wilgotnego KCl o masie 0,5g dodano 50ml roztworu AgN O3 o stężeniu 0,14mol/dm3 . Osad odsączono i
nadmiar jonów Ag + zmiareczkowano używając 6,28ml roztworu KSCN o stężeniu 0,1mol/dm3 . Obliczyć procentową
zawartość KCl w wilgotnej próbce.
18. Ile gramów wody zawiera roztwór otrzymany po rozpuszczeniu 25 g MnSO4 ·7H2 O w 500 cm3 wody?
19. Przygotowano 200 g roztworu czteroboranu sodowego przez rozpuszczenie 28,6 g tej soli w wodzie. Jakie jest
stężenie procentowe Na2 B4 O7 , jeżeli do przygotowania roztworu użyto a) soli dziesięciowodnej b) soli bezwodnej.
20. W 30 g wody rozpuszczono 6 g mieszaniny, zawierającej 40% NaBr i 60% KBr. Oblicz stężenia % obu soli w tak
otrzymanym roztworze.
21. Przygotowano mieszaninę KOH i NaOH w stosunku molowym: nKOH : nNaOH = 1 : 3. 2 g tej mieszaniny dodano
do 250 g wody. Oblicz stężenia % oby składników tak otrzymanego roztworu.
22. Mieszaninę 159,8 g tlenku miedziowego i 231,74 g tlenku srebrowego zredukowano do metali. Obliczyć skład
procentowy otrzymanego stopu.
23. W kolbie miarowej o pojemności 200cm3 znajduje się 0,5-molowy roztwór wodorotlenku sodu. Z kolby pobrano
20cm3 roztworu, a na jego miejsce wprowadzono 1,6g stałego NaOH i dopełniono roztwór w kolbie wodą do kreski.
Obliczyć stężenie otrzymanego w ten sposób roztworu.
24. Ile cm3 0,5-molowego roztworu kwasu solnego potrzeba do rozpuszczenia 1 grama węglanu wapnia?
25. Do 400g 20% roztworu chlorku sodu wprowadzono 6,72dm3 gazowego chlorowodoru odmierzonego w warunkach
normalnych. Obliczyć % zawartość jonów chlorkowych w otrzymanym roztworze.
26. Jaką objętość w warunkach normalnych zajmie chlorowodór wydzielony z 400cm3 26,2% roztworu kwasu solnego,
którego gęstość wynosi 1,13g/cm3 ?
27. Jaką objętość 18,7% roztworu wodorotlenku sodowego o gęstości 1,2g/cm3 należy zużyć do całkowitego wytrącenia
żelaza zawartego w 300cm3 2,5-molowego roztworu chlorku żelaza (III)?
28. Jaką objętość 6,74% roztworu KOH o gęstości 1,06g/cm3 można zastąpić 250g 1,47-molowego roztworu NaOH,
którego gęstość wynosi 1,06g/cm3 ?
29. Jaką objętość 23,29% roztworu HCl można zobojętnić 5dm3 11,14% roztworu węglanu sodowego? Gęstości obu
roztworów są jednakowe i wynoszą 1,115g/cm3 .
30. Ile litrów roztworu o stężeniu 1,5mol/dm3 można otrzymać z 50ml 25% roztworu KOH (d=1,2364g/ml)?
31. Przygotowano 250ml kwasu solnego o stężeniu 2mol/dm3 , rozcieńczając odpowiednio kwas solny o stężeniu 35%
(d=1,1740g/ml). Jakie objętości stężonego kwasu i wody należy użyć do tego celu?
32. Zmieszano 25ml roztworu HCl o stężeniu 0,2mol/dm3 i 70ml roztworu tego kwasu o stężeniu 0,5mol/dm3 . Obliczyć
stężenie procentowe otrzymanego roztworu.
33. Ile mililitrów 54% (d=1,4350g/ml) roztworu kwasu siarkowego (VI) należy dodać do 500ml roztworu tego kwasu
o stężeniu 0,05mol/dm3 , aby otrzymany roztwór zawierał w 1ml 0,009807g H2 SO4 ?
34. Jaką objętość roztworu HNO3 o stężeniu 2mol/dm3 należy dodać do 100ml 20%(d=1,1150g/ml) roztworu tego
kwasu, aby otrzymać roztwór o stężeniu 3mol/dm3 ?
35. Zmieszano 25ml roztworu zawierającego 10mmol Na2 CO3 z taką samą objętością roztworu CaCl2 o stężeniu
2mol/dm3 , a następnie dopełniono całość wodą do objętości 100ml. Obliczyć stężenie molowe jonów pozostałych
w roztworze, przyjmując, że rozpuszczalność powstających soli trudno rozpuszczalnych jest równa zeru.
36. Do 150ml roztworu MgCl2 o stężeniu 2mol/dm3 dodano 90ml roztworu K2 SO4 o stężeniu 0,25mol/dm3 , 160ml
roztworu NaCl o stężeniu 1,5mol/dm3 oraz 100ml roztworu (NH4 )2 SO4 o stężeniu 3mol/dm3 . Obliczyć stężenie
każdego z jonów w roztworze.
37. Sporządzono roztwór KOH w wodzie poprzez rozpuszczenie 1g tego związku w 1,5l wody. Do 123ml tak otrzymanego roztworu dodano 27ml roztworu KOH o stężeniu 5% (d=1,044g/ml). Roztwór ten omyłkowo :-) zatężono do
50ml a następnie rozcieńczono wodą do 100ml i zmieszano z 25g roztworu KOH o stężeniu 10% (d=1,0904g/ml).
Otrzymany roztwór odparowano do sucha. Jaką masę KOH otrzymano?
38. Należy otrzymać tonę 20% roztworu KCl, mając do dyspozycji stały KCl oraz jego 10% roztwór wodny. Jak należy
przygotować żądany roztwór?
39. Woda królewska jest mieszaniną stężonych kwasów solnego i azotowego (V), najczęściej w stosunku 3mole HCl na
1mol HNO3 . Obliczyć, w jakim stosunku wagowym i objętościowym należy zmieszać 36,5% kwas solny (d=1,180g/ml)
z 63% kwasem azotowym(V) (d=1,390g/ml) aby otrzymać wodę królewską o podanym składzie.
40. Ile gramów 20% roztworu kwasu siarkowego potrzeba do rozpuszczenia 6,745g glinu?
41. Ile gramów 15% roztworu wodorotlenku sodu potrzeba do zobojętnienia kwasu azotowego znajdującego się w 40g
12% roztworu?
42. Z jakiej objętości 0,12-molowego roztworu siarczanu sodowego otrzyma się 480ml 0,2-molowego roztworu po odparowaniu rozpuszczalnika? Ile należy odparować tego rozpuszczalnika?
43. W czasie reakcji 40cm3 roztworu kwasu solnego z cynkiem wydzieliło się 6988,8cm3 wodoru zmierzone w warunkach
normalnych. Obliczyć stężenie molowe roztworu kwasu.
44. Obliczyć stężenie molowe czystej wody w temperaturze 50o C. Gęstość wody w tej temperaturze wynosi 0,988g/cm3 .
45. Ułożyć równania dysocjacji elektrolitycznej następujących substancji: azotan(V) potasu, węglan sodu, fosforan (V)
sodu, siarczan (IV) cynku, siarczan (VI) glinu, siarczan (VI) ołowiu (IV).
46. Ile moli jonów sodu Na+ powstanie w procesie dysocjacji 10moli Na3 PO4 ?
47. Obliczyć stopień dysocjacji elektrolitu, wiedząc, że w 2-molowym roztworze znajduje się w postaci jonów 0,2mola
tego elektrolitu.
48. Który roztwór zawiera więcej jonów H+ : 0,1-molowy HF (α=15%) czy 0,01-molowy HCl (α=100%)?
49. Obliczyć stałą dysocjacji kwasu fluorowodorowego, wiedząc, że w 0,01-molowym roztworze stopień dysocjacji
wynosi 0,22.
50. Obliczyć stopień dysocjacji kwasu cyjanowodorowego w roztworze o stężeniu 0,15mol/dm3 . pKHCN =9,14
51. Wodny roztwór słabego, jednoprotonowego kwasu o C0 /K=104 rozcieńczono dziesięciokrotnie wodą. Ile razy wzrośnie stopień dysocjacji?
52. Obliczyć stężenie jonów wodorowych w roztworze jednoprotonowego kwasu (pK=3,69) jeżeli stopień dysocjacji
wynosi: 1% i 12%.
53. Ile wody trzeba dolać do 0,5dm3 0,2-molowego roztworu kwasu octowego (pK=4,75), aby stopień dysocjacji podwoił
się?
54. W roztworze jednoprotonowego kwasu stężenie jonów wodorowych wynosi 1,42·10−3 mol/dm3 . Kwas ten zdysocjowany jest w 34 procentach. Jakie jest pK tego kwasu?
55. stopień dysocjacji kwasu dichlorooctowego w roztworze wodnym (C0 =0,012mol/dm3 ) wynosi 0,841. Obliczyć pK
kwasu dichlorooctowego.
56. Odważono 1,25g dwuwodnego kwasu szczawiowego. Z naważki sporządzono 100ml roztworu z którego odpipetowano 25ml roztworu i dodano do 25ml wody destylowanej. Jakie będzie stężenie jonów szczawianowych w tak
otrzymanym roztworze? pK1 =1,3, pK2 =4,3.
57. Obliczyć pierwszy i drugi stopień dysocjacji oraz stężenie jonów wodorowych w roztworze kwasu siarkowego (IV)
o stężeniu 0,1mol/dm3 . pK1 =1,79; pK2 =7,20.
58. Obliczyć stopień dysocjacji 1-procentowego roztworu kwasu borowego O gęstości 1,0011g/ml. pK = 9,2
59. Jakie jest stężenie jonów wodorowych w roztworze kwasu mrówkowego o stężeniu 0,03mol/dm3 ? pK = 3,8
60. 25ml roztworu słabego jednoprotonowego kwasu o stężeniu 0,4mol/dm3 rozcieńczono wodą do 100ml. Ile razy
wzrósł stopień dysocjacji tego kwasu?
61. W 200ml wody rozpuszczono 0,34g gazowego amoniaku. Jakie jest stężenie jonów wodorotlenowych w tym roztworze? pKN H3 =4,75
62. Obliczyć stężenie jonów wodorowych w roztworze kwasu chlorowego (I), jeżeli wiadomo, że stopień dysocjacji
kwasu w tym roztworze wynosi 4,6% a pK wynosi 7,5.
63. Obliczyć stopień dysocjacji pirydyny w jej roztworze o stężeniu 0,2mol/dm3 . pKb = 5,36.
64. Stopień dysocjacji kwasu dichlorooctowego w roztworze wodnym o stężeniu 0,01mol/dm3 wynosi 85%. Obliczyć
pKa kwasu dichlorooctowego.
65. Obliczyć stężenie jonów hydroniowych w roztworze czteroprotonowego kwasu o stężeniu C0 =0,15 mol/dm3 , jeśli
znane są kolejne stopnie dysocjacji: 67,5% , 49,1% , 0,7% , 0,5% .
66. 250ml roztworu słabej zasady o wzorze Me(OH) i stężeniu 0,35mol/dm3 rozcieńczono wodą do 1000ml. Ile razy
wzrósł stopień dysocjacji tej zasady?
67. Zmieszano 10ml roztworu metyloaminy (CH3 NH2 ) o stężeniu 0,015mol/dm3 i 15ml 0,05-procentowego roztworu
metyloaminy. Jakie jest stężenie jonów wodorotlenowych w otrzymanym roztworze? pKb = 4,4?
ODPOWIEDZI DO ZADAŃ
1. 169g.
2. 38,5kg KOH, 202,4l wody.
3. 1,031kg.
4. Cp =21,93%.
5. Cp =0,167%.
6. 36kg.
7. Cm =17,49mol/dm3 .
8. CmCu =3,6·10−3 mol/dm3 ; CmZn =5,29·10−3 mol/dm3 .
9. d = 1, 15164g/cm3 .
10. VHCl =0,2l; VN H3 =0,1l.
11. Cm =3mol/dm3 .
12. CmSO2− =0,075mol/dm3 ; CmOH − =0,1mol/dm3 ; CmN a+ =0,25mol/dm3 .
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
4
Cm =0,125mol/dm3 .
Cm =0,282mol/dm3 .
NaOH.
m=331mg.
Cp = 94,9%.
m = 511,4g.
Cpsoliuwodnionej =7,56%; Cpsolibezwodnej =14,3%
%NaBr = 6,67, %KBr = 10,00.
CpNaOH = 0,54%, CpKOH = 0,25%.
%Cu=37,2; %Ag=62,8.
Cm =0,65mol/dm3
Vr−u =40,0cm3
Cp =14,8%
VHCl =72,67dm3
VN aOH =446cm3
VKOH =272cm3
VHCl =1648,9cm3
VHCl =0,184l
Vkw =44,4ml; Vwody =205,6ml
Cp =1,53%
V54% =3,58ml
V=53,4ml
CmN a+ =0,2mol/dm3 ; CmCl− =1mol/dm3 ; CmCa2+ =0,4mol/dm3
CmM g2+ =0,6mol/dm3 ; CmCl− =1,68mol/dm3 ;//CmK + =0,09mol/dm3 ; CmN a+ =0,48mol/dm3 ; CmN H + =1,2mol/dm3 ;
CmSO2− =0,645mol/dm3
4
37. mKOH =3,99g
38. mKCl =111,11kg; mr−ru =888,89kg
4
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
66.
67.
V:V =3,53:1; m:m=3:1
183,9g
20,31g
Z 800ml roztworu należy odparować 320ml rozpuszczalnika.
Cm =15,53mol/dm3
Cm =54,89mol/dm3
30moli
α=0,1
[H+ ]HF =0,015mol/dm3 ; [H+ ]HCl =0,01mol/dm3
K=6,2·10−4
α=6,94·10−5
3,16 razy
[H+ ]0,01 =0,02mol/dm3 ; [H+ ]0,12 =1,496·10−3 mol/dm3
1,5l
pK=3,14
pK=1,273
[(COO− )2 ]=1,27·10−3 mol/dm3
[H+ ]= 0,038mol/dm3 ; α1 =0,34; α2 =1,36·10−3
6,2·10−3 %
[OH− ], 4,76·10−12 mol/dm3
dwukrotnie
8·10−12 mol/dm3
6,57·10−7 mol/dm3
α = 0,48%
pKa = 1,3
[H+ ]=0,151mol/dm3
stopień dysocjacji wzrośnie dwukrotnie
[OH− ]=2,0·10−3 mol/dm3