Равновесия комплексообразования

ГЕТЕРОГЕННЫЕ РАВНОВЕСИЯ

 

1. Рассчитать молярную и массовую растворимость в воде: а) сульфата кальция, б) иодида свинца, в) арсената серебра, г) фосфата бария.

Ответ: а) S = 5×10^-3 моль/л; T = 0,64 г/л; б) S = 6,5×10^-4 моль/л; T = 0,30 г/л; в) S = 1,4×10^-6 моль/л; T = 6,4×10^-4 г/л; г) S = 8,9×10^-9 моль/л; T = 5,4×10^-6 г/л

2. Рассчитать молярную и массовую растворимость хлорида серебра: а) в 0,15 М растворе нитрата серебра; б) в 0,15 М растворе нитрата аммония.

Ответ: a) S = 1,2×10^-9 моль/л; T = 1,7×10^-7 г/л; б) S = 2×10^-5 моль/л; T = 2,9×10^-3 г/л

3. Сколько граммов фосфата бария может быть растворено в 100 мл 0,2 М раствора: а) фосфата натрия; б) нитрата бария.

Ответ: а) m = 1,2×10^{-11 г; б)} m = 3×10^-17г

4. Рассчитать молярную и массовую растворимость PbI₂ в 0,1 М растворе нитрата бария.

Ответ: S = 1,0×10^-3 моль/л; T = 0,46 г/л

5. Вычислить рН насыщенного раствора Mg(OH)₂.

Ответ: рН = 11,0

6. Вычислить массовую растворимость фосфата свинца и равновесные молярные концентрации ионов Pb²⁺ и PO₄^3- в его насыщенном водном растворе.

Ответ: T = 1,2×10^-6 г/л; [Pb²⁺] = 4,5×10^-9 моль/л; [PO₄^3-] = 3×10^-9 моль/л

7. Во сколько раз меньше растворимость СаС₂О₄ в 0,01 М растворе оксалата аммония по сравнению с его растворимостью в чистой воде? Вычисление провести: а) без учета коэффициентов активности; б) с учетом коэффициентов активности.

Ответ: а) ~ в 200 раз; б) ~ в 66 раз

8. К 100 мл насыщенного раствора BaSO₄ прибавили 10 мл 0,5 М раствора сульфата натрия. Рассчитать молярную концентрацию ионов бария в растворе над осадком.

Ответ: С (Ва²⁺) = 2,45×10^-9 моль/л

9. К 50 мл 0,02 М раствора CaCl₂ прибавили 50 мл 0,03 М сульфата калия. Рассчитать массовую концентрацию сульфата кальция в растворе над осадком.

Ответ: T (СaSO₄) = 0,68 г/л

10. К 125 мл насыщенного раствора PbSO₄ прибавили 5 мл 0,5% раствора сульфата натрия. Рассчитать молярную концентрацию ионов свинца в растворе над осадком.

Ответ: [Pb²⁺] = 8,3×10^-6 моль/л

11. Сколько граммов свинца останется в 100 мл раствора, если на раствор нитрата свинца подействовали эквивалентным количеством сульфата аммония?

Ответ: m (Pb) = 2,4×10^-3г

12. К 20 мл насыщенного раствора Ca(IO₃)₂ прибавили 1 г твердого КIО₃. Рассчитать молярную концентрацию ионов кальция в растворе над осадком.

Ответ: С (Са²⁺) = 1,31×10^-5 моль/л

13. Какую массу карбоната натрия следует прибавить к 200 мл насыщенного раствора ВаСО₃ для понижения его растворимости до 10^-6 моль/л?

Ответ: m (Na₂CO₃) = 8.57×10^-3г

14. Рассчитать молярную растворимость сульфида цинка ZnS(a) при: а) pH=9; б) pH=0,50.

Ответ: a) S = 6×10^-10моль/л; б) S = 2,5×10^-3 моль/л

15. Рассчитать молярную растворимость сульфида цинка ZnS(b): а) в 1 М растворе СН₃СООН; б) в растворе, содержащем по 0,5 моль/л СН₃СООН и СН₃СООNa.

Ответ: а) S = 4,2×10^-4 моль/л; б) S = 1,8×10^-6 моль/л

16. Рассчитать молярную растворимость сульфида кобальта СоS(b) при: а) pH=9; б) pH=0,50.

Ответ: a) S = 2×10^-11моль/л; б) S = 9×10^-4 моль/л

17. Рассчитать молярную растворимость при pH=9 и pH=4,50: a) карбоната кальция; б) гидроксида магния.

Ответ: a) S = 2,2×10^-4 моль/л; S = 0,42 моль/л; б) S = 6 моль/л; S = 6×10⁹ моль/л

18. Рассчитать молярную растворимость оксалата бария при: а) pH=9; б) pH=0.

Ответ: а) S = 3,3×10^-4 моль/л; б) S = 0,19 моль/л

19. Выпадет ли осадок при добавлении 0,15 мл 0,1 М раствора сульфата натрия к 2 мл 0,001 М раствора хлорида: a) бария; б) кальция.

Ответ: ПКИ = 6,5×10^-6; a) да, ПКИ > K_S (BaSO₄) = 1,1×10^-10; б) нет, ПКИ < K_S (CaSO₄) = 2,5×10^-5

20. К 50 мл раствора, содержащего 1,7×10^-4 моль/л нитрата серебра, прибавили 15 мл 0,01 М раствора хлорида натрия. Образуется ли осадок AgCl?

Ответ: да, ПКИ = 3×10^-7 > K_S (AgCl) = 1,8×10^-10

21. К 1 л раствора, содержащего 2 мг K₂CrO₄, прибавили 1 мл 0,01 М раствора нитрата серебра. Образуется ли осадок Ag₂CrO₄?

Ответ: нет, ПКИ = 1×10^-13 < K_S (Ag₂CrO₄) = 1,1×10^-12

22. Выпадет ли осадок при смешении 0,025 М раствора Pb(NO₃)₂ с равным объёмом 0,05 М раствором HCl?

Ответ: нет, ПКИ = 8×10^-6 < K_S (PbCl₂) = 1,6×10^-5

23. Выпадет ли осадок при смешении равных объёмов 0,001 н. растворов SrCl₂ и K₂SO₄?

Ответ: нет, ПКИ = 2,5×10^-7 < K_S (SrSO₄) = 3,2×10^-7

24. Образуется ли осадок, если смешать насыщенный раствор сульфата кальция с равным объёмом раствора, содержащем в 1 л 0,0248 г оксалата аммония.

Ответ: да, ПКИ = 2,5×10^-7 > K_S (CaC₂O₄) = 2,3×10^-9

25. Будет ли осаждаться SrSO₄ при добавлении к 20 мл 0,5 М раствора нитрата стронция 5 мл насыщенного раствора сульфата кальция?

Ответ: да, ПКИ = 4×10^-4 > K_S (SrSO₄) = 3,2×10^-7

26. Выпадет ли осадок Mg(OH)₂ при действии на 0,2 М раствор сульфата магния равным объёмом: а) 0,2 М раствора аммиака; б) 0,2 М аммонийного буферного раствора?

Ответ: а) да, ПКИ = 1,7×10^-7 > K_S (Mg(OH)₂) = 6×10^-10; б) нет, ПКИ = 3×10^-17 < K_S (Mg(OH)₂) = 6×10^-10

27. Выпадет ли осадок Mg(OH)₂, если к 25 мл раствора, содержащего 0,6 моль/л аммиака и 5,35 г/л хлорида аммония, прибавить 5 мл 0,03 М раствора хлорида магния?

Ответ: нет, ПКИ = 5,1×10^-11 < K_S (Mg(OH)₂) = 6×10^-10

28. Образуется ли осадок гидроксида железа(II), если к 20 мл 5×10^{-3Мраствора} FeSO₄ прибавить 10 мл 0,5 М раствора аммиака?

Ответ: да, ПКИ = 9,7×10^-9 > K_S (Fe(OH)₂) = 8×10^-16

29. Вычислить молярную концентрацию хлорида аммония, которую необходимо создать в 0,02 М растворе хлорида магния, чтобы предотвратить осаждение Mg(OH)₂ при смешивании 20 мл этого раствора с 15 мл 0,5 М раствора аммиака.

Ответ: С (NH₄Cl) = 1,64×10^-2 моль/л

30. Сколько граммов ацетата натрия необходимо прибавить к 20 мл раствора, содержащего 0,2 моль/л сульфата меди и 0,1 моль/л уксусной кислоты, чтобы начал выпадать осадок гидроксида меди(II)?

Ответ: m (CH₃COONa) = 0,090 г

31. Сколько граммов хлорида натрия необходимо прибавить к 100 мл 3×10^{-2Мраствора нитрата свинца, чтобы образовался осадок хлорида свинца?}

Ответ: m (NаCl) = 0,133 г

32. Выпадет ли осадок при смешении равных объёмов сантимолярных растворов хлорида стронция и оксалата натрия при: a) pH = 9; б) pH=2.

Ответ: а) да, ПКИ = 2,5×10^-5 > K_S (SrС₂O₄) = 1,6×10^-7; б) нет, ПКИ = 1,1×10^-7 < K_S (SrС₂O₄) = 1,6×10^-7

33. Выпадет ли осадок, если смешали 0,4 мл 0,1 М раствора хлорида кальция, 0,6 мл 2 М раствора карбоната аммония и 2 мл 0,2 М аммонийной буферной смеси?

Ответ: да, ПКИ = 6,5×10^-5 > K_S (СаСО₃) = 3,8×10^-9

34. Образуется ли осадок CdS, если через 0,001 М раствор хлорида кадмия, подкисленный HCl до концентрации 0,5 моль/л, пропускать сероводород до насыщения?

Ответ: да, ПКИ = 1×10^-23 > K_S (CdS) = 1.6×10^-28

35. При каком значении рН начнется образование осадка при насыщении сероводородом: а) 0,01 М раствора хлорида цинка (образуется ZnS(b)); б) 0,1 М раствора FeCl₂?

Ответ: а) рН = 0,5; б) рН = 2,2

36. При каком значении рН может быть достигнуто практически полное осаждение сероводородом: а) сульфида железа(II); б) сульфида меди.

Ответ: а) рН = 4,65; б) рН = -4,3

37. Рассчитать концентрацию ионов меди, которая останется в растворе после их осаждения сероводородом при рН = 0,5.

Ответ: [Cu²⁺] = 2,52×10^-16 моль/л

38.Сколько процентов цинка будет осаждено при пропускании H₂S через 0,1 М раствор хлорида цинка (образуется b-ZnS) в присутствии формиатной буферной смеси (рН = 2)?

Ответ: 99,99%

39. Рассчитать концентрацию ионов Fe²⁺, которая останется в растворе после их осаждения 0,1 М раствором сульфида аммония при рН = 9.

Ответ: [Fe²⁺] = 2×10^-13 моль/л

40. При каком значении рН начнется образование осадка гидроксида из: а) 0,01 М раствора хлорида алюминия; б) 0,1 М раствора нитрата цинка?

Ответ: а) рН = 4,0; б) рН = 6,04

41. При каком значении рН может быть достигнуто практически полное осаждение в виде гидроксидов ионов: а) Fe²⁺; б) Fe³⁺.

Ответ: а) рН = 9,45; б) рН = 3,60

42. Какая масса осадка BaSO₄ превратится в ВаСО₃ при взаимодействии его с 5 мл 2 М Na₂СО₃?

Ответ: m (BaSO₄) = 0,5 г

43. Сколько раз нужно обработать 1 г осадка BaSO₄ 2М раствором Na₂СО₃, чтобы полностью перевести его в ВаСО₃, если на одну обработку затрачивается 5 мл этого раствора?

Ответ: 2 раза

44. К 200 мл раствора, содержащего по 0,02 моль хлорида и оксалата натрия, постепенно прибавляют нитрат серебра. Какова будет концентрация хлорид-иона в растворе в момент, когда начнется осаждение Ag₂C₂O₄?

Ответ: [Cl^-] = 9,5×10^-6 моль/л

45. В 100 мл раствора содержится 261 мг Ba(NO₃)₂ и 33,1 мг Pb(NO₃)₂. Какое вещество будет осаждаться первым при постепенном прибавлении K₂CrO₄? Можно ли при этом количественно разделить Ва²⁺ и Pb²⁺?

Ответ: PbCrO₄; нельзя, так как в момент образования осадка BaCrO₄ [Pb²⁺] = 1,5×10^-6 моль/л > 10^-6

 

 

 

РАВНОВЕСИЯ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ

 

1. Рассчитать равновесную концентрацию ионов кадмия в 0,1 М растворе [Cd(NH₃)₄]²⁺.

Ответ: [Cd²⁺] = 1×10^-2 моль/л

2. Рассчитать равновесную концентрацию ионов серебра в 0,05 М растворе комплексной соли K[Ag(CN)₂].

Ответ: [Ag⁺] = 6,6×10^-8 моль/л

3. Рассчитать равновесную концентрацию ионов серебра в растворе, в 1 л которого растворено 0,5 моль AgNO₃ и 1 моль KCN.

Ответ: [Ag⁺] = 1×10^-7 моль/л

4. Смешаны равные объемы 0,02 М раствора AgNO₃ и 0,04 М раствора аммиака. Рассчитать равновесную концентрацию ионов серебра в полученном растворе.

Ответ: [Ag⁺] = 5,7×10^-4 моль/л

5. Рассчитать равновесную концентрацию ионов серебра в растворе, в 1 л которого растворено 0,1 моль AgNO₃ и 0,7 моль NH₃.

Ответ: [Ag⁺] = 2,4×10^-8 моль/л

6.В растворе, полученном при смешении равных объёмов 0,2 М раствора сульфата меди(II) и 4,8 М раствора аммиака, образуется комплекс [Cu(NH₃)₄]²⁺. Рассчитать равновесную концентрацию ионов меди в растворе.

Ответ: [Cu²⁺] = 5,8×10^-15 моль/л

7. К 100 мл 0,05 М раствора Hg(NO₃)₂ прибавили 2,338 г твердого хлорида натрия. Рассчитать равновесную концентрацию ионов ртути в полученном растворе.

Ответ: [Hg²⁺] = 1,9×10^-14 моль/л

8. Рассчитать равновесную концентрацию ионов кадмия, если к 0,001 М раствору CdCl₂ добавили избыток аммиака до концентрации 0,1 моль/л (разбавление не учитывать).

Ответ: [Cd²⁺] = 2,8×10^-6 моль/л

9. Рассчитать равновесную концентрацию ионов меди в 0,01 М растворе [Cu(SCN)₄]^2-, содержащем избыток роданид-ионов в концентрации 1 моль/л.

Ответ: [Cu²⁺] = 1×10^-9 моль/л

10. Рассчитать равновесную концентрацию ионов никеля, если к 0,2 М раствору сульфата никеля добавили равный объем 3 М раствора аммиака (в растворе образуется [Ni(NH₃)₆]²⁺).

Ответ: [Ni²⁺] = 1,9×10^-9 моль/л

11. В 1 мл 6 М раствора аммиака полностью растворили 0,0573 г хлорида серебра. Рассчитать равновесные концентрации ионов серебра и [Ag(NH₃)₂]⁺ в полученном растворе.

Ответ: [Ag⁺] = 8,7×10^-10 моль/л; [Ag(NH₃)₂⁺] = 0,4 моль/л

12. Смешали равные объёмы 0,2 М раствора K[Ag(NO₂)₂] и 0,8 М раствора KCN. Рассчитать равновесные концентрации Ag⁺, Ag(NO₂)₂^- и Ag(CN)₂^- в полученном растворе.

Ответ: [Ag⁺] = 3,5×10^-22 моль/л; [Ag(NO₂)₂^-] = 9,6×10^-19 моль/л; [Ag(CN)₂^-] = 0,1 моль/л

13. Для понижения концентрации ионов ртути до 10^-6 моль/л к 0,1 М раствору Hg(NO₃)₂ прибавили KSCN. Рассчитать общую и равновесную концентрации SCN^-, если в растворе образуется комплекс [Hg(SCN)₄]^2-.

Ответ: C (SCN^-) = 0,40 моль/л; [SCN^-] = 8,9×10^-5 моль/л

14. Рассчитать общую и равновесную концентрации NH₃, которые нужно создать в 0,1 М растворе нитрата серебра, чтобы понизить концентрацию ионов Ag⁺ до 10^-6 моль/л за счет образования ионов [Ag(NH₃)₂]⁺.

Ответ: C (NH₃) = 0,277 моль/л; [NH₃] = 7,7×10^-2 моль/л

15. Какую массу NaOH прибавили к 10 мл 0,1 М раствора ZnCl₂ до полного растворения гидроксида и образования ионов [Zn(OH)₄]^2-?

Ответ: m (NaOH) = 0,16 г

16. Какой объём 5 М раствора иодида калия нужно добавить к 10 мл 0,1 М раствора Hg(NO₃)₂, чтобы понизить [Hg²⁺] до 10^-27 моль/л за счет образования комплекса K₂[HgI₄] (изменение объёма не учитывать)?

Ответ: V (КI) = 1 мл

17. Выпадет ли осадок CdS из 1 л раствора, содержащего 0,1 моль CdSO₄ и 0,5 моль KCN, если к нему добавить сульфидный ион до концентрации 5×10^-3 моль/л?

Ответ: да, ПКИ = 5×10^-17 > K_S (CdS) = 1,6×10^-28

18. Смешаны равные объемы 0,2 М раствора AgNO₃ и 0,6 М раствора аммиака. Выпадет ли осадок Ag₂CrO₄, если в этот раствор добавить хромат калия до концентрации 0,01 моль/л?

Ответ: нет, ПКИ = 3,5×10^-15 < K_S (Ag₂CrO₄) = 1,1×10^-12

19. При каком значении рН начнется образование осадка Cd(OH)₂ из 0,005 М раствора [Cd(NH₃)₄]²⁺, если избыточная концентрация аммиака равна 0,1 моль/л?

Ответ: рН=9,6

20. Образуется ли осадок иодида серебра, если к 0,002 М раствору [Ag(CN)₂]^- добавить иодид калия до концентрации 0,25 моль/л?

Ответ: да, ПКИ=5,7×10^-9 > K_S (AgI) = 8,3×10^-17

21. Рассчитать равновесную концентрацию аммиака, при которой не будет образовываться осадок СuC₂O₄ из 0,005 М аммиачного раствора CuCl₂ при добавлении твердого оксалата натрия до концентрации 0,1 моль/л.

Ответ: [NH₃] = 0,01 моль/л

22. Смешали по 50 мл 0,2 М раствора AgNO₃ и 2 М раствора аммиака. Какой объём 2 М раствора хлорида калия следует прибавить к полученному раствору, чтобы началось образование осадка?

Ответ: V (KCl) = 1 мл

23. Какую общую концентрацию аммиака нужно создать в растворе, чтобы в 10 мл его растворилось 18,8 мг бромида серебра?

Ответ: С (NH₃) = 3,3 моль/л

24. Сколько граммов хлорида серебра растворится в 100 мл 0,5 М раствора аммиака?

Ответ: m (AgCl) = 0,43 г

25. Вычислить молярную и массовую растворимости бромида серебра в 0,1 М растворе аммиака.

Ответ: S (AgBr) = 3×10^-4 моль/л; Т (AgBr) = 0,056 г/л

26. Вычислить молярную и массовую растворимости Сu(OH)₂ в 0,01 М растворе аммиака.

Ответ: S = 3,8×10^-6 моль/л; Т = 3,7×10^-4 г/л