Абитуриенту

Виртуальный репетитор: дополнительные задачи

Электролитическая диссоциация. Кислоты и основания в водном растворе. Гидролиз. Задачи для самостоятельного решения

6.1. Хотя растения и животные нуждаются в соединениях фосфора как элемента, входящего в состав жизненно важных веществ, загрязнение природных вод фосфатами крайне негативно сказывается на состоянии водоемов. Сброс фосфатов со сточными водами вызывает бурное развитие сине-зеленых водорослей, а жизнедеятельность всех прочих организмов угнетается. Определите количество катионов и анионов, образующихся при диссоциации 25 моль ортофосфата натрия.

6.2. Кислотность почвы, так же как и кислотность водных растворов, оценивают водородным показателем рН, который измеряют, делая водную "вытяжку" (взбалтывают образец почвы массой 10 г с 10 мл воды и дают отстояться твердым частицам). Когда почва почти не содержит кислот (нейтральна), она хороша для моркови, белокочанной капусты, лука, чеснока, сельдерея, спаржи, редьки, репы, подсолнечника, а также смородины, сливы, вишни и яблони. При значении рН от 4 до 5 почва обладает слабой кислотностью. На такой почве неплохой урожай дают горох, фасоль, огурцы, редис, помидоры, салат, цветная капуста и шпинат. Какова молярная концентрация Н⁺ в водной вытяжке такой почвы?

6.3. Кислотные дожди ( следствие деятельности человека: при сжигании различного топлива (бензина, керосина, нефти, угля) в атмосферу выделяется огромное количество диоксида серы и диоксида азота. Взаимодействуя с кислородом воздуха и атмосферной влагой, эти оксиды превращаются в серную и азотную кислоты. Определите значение рН природных вод, которые получаются из газовых выбросов химзавода, содержащих 10 кг диоксида азота и 20 кг диоксида серы. Объем воды, в которой будут растворены полученные азотная и серная кислоты, примите равным 10000 м³.

6.4. Для понижения кислотности почву подвергают известкованию. О пользе известкования кислых почв было известно за три тысячи лет до нашей эры. Древнеегипетские земледельцы заметили, что красноземы и желтоземы, расположенные вблизи известковых каменоломен, отличаются большей урожайностью. В результате известкования почвы в ней происходит химическая реакция: 2H⁺ + CaCO₃ = Ca²⁺ + CO₂ + H₂O. Рассчитайте объем CO₂ (при н.у.), который выделяется при обработке 200 л воды со значением рН = 3,3 избытком CaCO₃.

6.5. Чистая вода (рН = 7), находясь на воздухе, растворяет присутствующий в атмосфере диоксид углерода, поэтому ее водородный показатель с течением времени становится равен 6,5-6,8. Определите а) молярную концентрацию катионов Н⁺ в воде, если рН = 6,7; б) молярную концентрацию угольной кислоты H₂CO₃, образовавшейся в этом случае (степень диссоциации равна 1%).

6.6. При аварии на складе ядовитых веществ произошла утечка 0,05 кг опасного газа фосгена - оксида-дихлорида углерода CCl₂O. Прибывшая команда специалистов по дегазации обработала помещение склада водой из пожарного брандспойта. При распылении воды фосген подвергается необратимому гидролизу с образованием диоксида углерода и хлороводорода. Определите рН полученных водных стоков, если всего при дегазации было израсходовано 10 м³ воды.

6.7. В 1974 году в Шотландии зафиксирован европейский "рекорд" по значению кислотности атмосферных осадков. Водородный показатель для дождевой воды оказался равен 2,4. Рассчитайте для этого случая концентрацию катионов Н⁺ в шотландском "кислотном дожде".

6.8. В связи с сильным загрязнением атмосферы оксидами серы в районе Аньшаньского металлургического комбината в Китае в 1981 году выпали осадки со значением рН, равным 2,25. Рассчитайте массовую долю содержащейся в этом "кислотном дожде" серной кислоты.

Ответы

6.1. 25 моль PO₄^3--; 75 моль Na⁺

6.2. Концентрация Н⁺ от 1 ^. 10^--5 до 1 ^. 10^--4 моль/л

6.3. рН = 4,1

6.4. 1,12 л

6.5. [Н⁺] = 2 ^. 10^--7 моль/л; c(H₂CO₃) = 1 ^. 10^--5 моль/л

6.6. pH = 4

6.7. [Н⁺] = 4 ^. 10^--3 моль/л

6.8. [Н⁺] = 5,6 ^. 10^--3 моль/л