1. Константы диссоциации для гидрооксида цинка Zn(OH)2 по первой и второй ступени...

Question

1. Константы диссоциации для гидрооксида цинка Zn(OH)2 по первой и второй ступени соответственно равны: К1=4,4 ∙ 10−5; К2=1,5 ∙ 10−9. По какой ступени дис- социация протекает в наименьшей степени? 22 2. Какие из следующих электролитов содержат в водном растворе ионы хлора: HClO3, KClO4, CaCl2, MgOHCl, CuCl2. Напишите соответствующие уравнения. 3. Какая из предложенных солей растворяется в соляной кислоте (используйте значения ПР солей и констант диссоциации сероводородной кислоты): 1) NiS, 2) FeS, 3) Sb2S3, 4) HgS? 4. Какие из приведенных пар веществ реагируют между собой в растворе практически до конца? Составьте уравнения реакций в молекулярной, ионно- молекулярной и краткой ионной формах. 1) AlCl3 + Na3PO4 ; 2) K2SO4 + NaNO3  3) ZnSO4 + Na2S ; 4) Cu(NO3)2 + CaCl2 . 5.Образуется ли осадок сульфата свинца (II) при сливании равных объемов 0,02 М растворов нитрата свинца (II) и сульфата натрия? Произведение раствори- мости PbSO4 равно 1,6 ∙ 10−8 .

Answer 1

1. По второй ступени

2.  CaCl₂, MgOHCl, CuCl₂
CaCl₂ = Ca²⁺ + 2 Cl⁻
MgOHCl = Mg²⁺ + OH⁻ + Cl⁻
CuCl₂ = Cu²⁺ + 2 Cl⁻

3. NiS, FeS, Sb₂S₃, HgS
Рассмотрим возможную реакцию растворения сульфида двухвалентного металла M в соляной кислоте: MS + 2 HCl = MCl₂ + H₂S
MS + 2 H⁺ + 2 Cl⁻ = M²⁺ + 2 Cl⁻ + H₂S
MS + 2 H⁺ = M²⁺  + H₂S
Константа равновесия этой реакции К = [M²⁺] * [H₂S] / [H⁺]²
MS - в твердом состоянии, это отдельная фаза, поэтому в константу равновесия не входит.
Уравнение диссоциации сероводородной кислоты
H₂S = 2 H⁺ + S²⁻
Константа диссоциации сероводородной кислоты Ка = [H⁺]² * [S²⁻] / [H₂S] = 6·10⁻⁸ * 10⁻¹⁴ = 6*10⁻²²
Уравнение растворения сульфида металла:
MS = M²⁺ + S²⁻
Произведение растворимости MS: ПР(MS) = [M²⁺] * [S²⁻]
Возвращаемся к константе равновесия реакция растворения:
К = [M²⁺] * [H₂S] / [H⁺]²
Выразим [M²⁺] через ПР и подставим в константу равновесия:
 [M²⁺] = ПР/ [S²⁻]
К = ПР * [H₂S] /( [H⁺]²* [S²⁻] )
Обращаем внимание, что произведение всех концентраций равно обратной величине константы диссоциации Ka:
К = ПР / Ka
Если К больше 1, т.е. если ПР больше Ка, то равновесие сдвинуто вправо, реакция растворения идет.
ПР(NiS) = 3*10⁻²¹
ПР(FeS) = 3.7*10⁻¹⁹
ПР(HgS) = 1.6*10⁻⁵²
ПР (Sb₂S₃) = 1.7*10⁻⁹³
Ка = 6*10⁻²²
Растворение в соляной кислоте возможно для FeS (K >>1 ), намного труднее для NiS (К ≈ 1) и невозможно для HgS (К << 1) и  Sb₂S₃ (K << 1)<br>
4.Идут практически до конца:
а)
AlCl₃ + Na₃PO₄ = AlPO₄ ↓ + 3 NaCl
Al³⁺ + 3 Cl⁻ + 3 Na⁺ + PO₄³⁻ = AlPO₄ + 3 Na⁺ + 3 Cl⁻
Al³⁺ + PO₄³⁻ = AlPO₄
б)
ZnSO₄ + Na₂S = ZnS↓ + Na₂SO₄
Zn²⁺ + SO₄²⁻ + 2 Na⁺ + S²⁻ = ZnS + 2 Na⁺ + SO₄²⁻
Zn²⁺ + S²⁻ = ZnS

5.
Pb(NO₃)₂ + Na₂SO₄ = PbSO₄↓ + 2 NaNO₃
Pb²⁺ + SO₄²⁻ = PbSO₄↓
ПР = [Pb²⁺] * [SO₄²⁻ ] = 1.6*10⁻⁸
Если ионное произведение ИП (произведение фактической концентрации ионов)  выше, чем ПР, то произойдет выпадение осадка. Если ИП ниже, то осадка не будет
В нашем случае ИП = С(Pb²⁺) * С(SO₄²⁻)
При сливании одинаковых объемов двух растворов объем нового раствора удваивается. Количество же вещества растворенных в исходных растворах солей не изменяется. Значит, в новом растворе концентрация этих солей будет в два раза ниже, чем в исходных.
Поэтому ИП =  С(Pb²⁺) * С(SO₄²⁻) = {С(Pb(NO₃)₂) / 2) * (C(Na₂SO₄) / 2) = 
= (0.02 / 2) * (0.02 / 2) = 0.01 * 0.01 = 1*10⁻⁴
ИП = 1*10⁻⁴
ПР = 1.6*10⁻⁸
Как видно, ИП намного больше, чем ПР, значит, осадок выпадает