Задачи для самостоятельного решения. 1. Найдите [H+], рН, [OH-], рОН следующих растворов кислот:

1. Найдите [H⁺], рН, [OH^-], рОН следующих растворов кислот:

а) 0.001М НCl ; б) 0.005М Н₂SO₄ ; в) 0.1N Н₂SO₄.

2. Найдите [H⁺], рН, [OH^-], рОН следующих растворов щелочей:

а) 0.001М KOH ; б) 0.005М Ba(OH)₂ ; в) 0.1N Sr(OH)₂.

3. Рассчитайте концентрацию гидроксильных ионов [OH^-], а также значение pH

и pOH желчи, если [H⁺] = 1· 10^{-8 M} (в желчных путях).

4. Рассчитайте [H⁺], [OH^-] концентрации, а также значение pOH, если pH слюны равно 6.

5. pH крови в норме составляет 7.35. Найдите концентрации [H⁺], [OH^-], а также значение pOH.

6. Чистый желудочный сок имеет pOH=13.1. Найдите концентрацию водородных ионов [H⁺].

7. Концентрация ионов водорода в женском молоке 2.5 · 10^-7 моль/л. Найдите значение pH.

8. Расположите соединения в каждой группе по возрастанию кислотности, дайте соответствующее объяснение:

а) HCl, HI, HBr

б) HClO, HBrO, HIO

в) NaHSO₃, NaHSeO₃, NaHSO₄

г) HF, H₂O, NH₃, CH₄

д) HClO, HClO₂, HClO₃, HClO₄

9. Найдите pH и pOH каждого раствора сильного электролита.

а) 0.1M HBr

б) 1.45M NaOH

в) 0.0071M Ba(OH)₂

г) 0.03M HNO₃

д) 0.0001M HCl

е) 0.05M H₂SO₄

ж) 0.001M NaOH

з) 0.005M Sr(OH)₂

10. Найдите pH и pOH каждого раствора. (Даны только сильные электролиты.)

a) 0.1N HClO₄ ; б) 0.01N KOH ; в) 0.01N H₂SO₄ ; г) 0.05M Ba(OH)₂

11. Найдите pH и pOH каждого раствора кислоты:

а) 0.0092 M HClO, [H⁺] = 1.8·10^{-5 M}

б) 0.081 M HCN, [H⁺] = 6·10^{-6 M}

12. Найдите pH и pOH каждого раствора основания:

а) 0.0784 M C₆H₅NH₂, [OH^-] = 6.0·10^{-6 M}

б) 0.1098 M (CH₃)₃N, [OH^-] = 2.8·10^{-3 M}

13. Подчеркните только сильные электролиты:

H₂SO₄, H₂S, C₂H₅NH₂, HClO₄, LiOH, HNO₂, Cu(OH)₂, C₆H₅COOH, КОН

14. Подчеркните только слабые электролиты:

Ba(OH)₂, CH₃COOH, HF, H₂SO₃, HBr, HClO₂, KI, NH₄OH, KMnO₄ , HI

15. Предскажите значение рН (pH<7, pH=7, pH>7) в следующих растворах солей: СuSO₄, NaCl, Li₂S, CaCl₂, C₆H₅COONa (бензоат натрия), K₂SiO₃,

[C₆H₅NH₃]Cl (хлорид фениламмония), C₇H₅O₃Na (салицилат натрия).

16. Некоторые средства для очистки фарфора содержат гидросульфат натрия, NaHSO₄. Является ли этот раствор кислотным или щелочным ? Эти чистящие средства эффективно удаляют отложения карбоната кальция, образовавшегося за счет жесткости водопроводной воды. Напишите основное химическое уравнение этого процесса удаления известковых отложений.

17. Можно ли определить концентрацию следующих растворов, используя водный раствор КОН с известной концентрацией? Если да, предположите, какой можно использовать индикатор и почему.

а) молочная кислота CH₃-CH(OH)-COOH;

б) хлорная кислота HClO₄;

в) борная кислота H₃BO₃.

18. Какие растворы можно выбрать для определения концентрации следующих лекарственных средств? Без построения кривых титрования, сделайте грубое предположение об индикаторах, которые можно было бы использовать в анализе.

Каким будет pH в точке эквивалентности (> 7, < 7, = 7) ?

а) димедрол (C₆H₅)₂CH-O-(CH₂)₂-N (CH₃)₂ ;

б) аспирин CH₃OCO(C₆H₄)-COOH ;

в) сульфаниламид H₂N-C₆H₄SO₂R ;

г) гидрокарбонат натрия NaHCO₃ ;

д) щавелевая кислота H₂C₂O₄ ;

е) бура Na₂B₄O₇ ;

ж) цитрат натрия CitrNa ;

з) амидопирин.

19. На титрование 15.6мл 0.432N раствора HI расходуется 30.6мл раствора аммиака. Найдите нормальность (молярную концентрацию эквивалентов) раствора NH₃ .

20. 0.366N раствор KOH титруют H₂SO₄. Если объем пробы КОН составляет 32.0 мл, какой объем 0.366 M серной кислоты потребуется для достижения точки эквивалентности? Изменится ли этот объем при использовании 0.366 N H₂SO₄ ? (При условии, что оба протона кислоты вступают в реакцию.)

21. Твердый гидроксид кальция, Ca(OH)₂, оставили в воде до образования насыщенного раствора. На титрование 75.0 мл такого раствора 5.0·10^-2 N раствором HCl затратили 36.6 мл кислоты.

Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O

Найдите нормальность и молярность насыщенного раствора Ca(OH)₂.

Какова растворимость Ca(OH)₂ в г/л раствора?

22. Проба кислоты массой 0.1824г оттитрована 0.309N NaOH, при этом 9.256 мл было затрачено до достижения точки эквивалентности. Найдите:

а) эквивалент (молярную массу эквивалента) кислоты;

б) какая из кислот могла быть использована в этом титровании:

HCl, H₃PO₄, H₂SO₄, HNO₃ или CH₃COOH ? Обоснуйте ответ.

23. Какой объем 0.75N фосфорной кислоты H₃PO₄ потребуется для полной нейтрализации 0.5л 0.7M гидроксида калия?

24. Какова нормальность раствора H₂SO₄ , если 40.2 мл этого раствора способны полностью нейтрализовать 6.5г NaHCO₃ ?

H₂SO₄ + 2NaHCO₃ → Na₂SO₄ + 2H₂O + 2CO₂

25. На титрование 0.45г кислоты было затрачено 282.0 мл 6·10^-3N NaOH до достижения точки эквиваленитности. Найдите эквивалент (молярную массу эквивалента) кислоты.

26. Найдите нормальность 40% водного раствора серной кислоты с плотностью 1.305 г/мл.

27. Сколько миллилитров 1.5 M раствора KOH требуется для титрования 40.0 мл 0.0656 M раствора H₃PO₄ по реакции:

H₃PO₄ + 2KOH → K₂HPO₄ + 2H₂O

28. На титрование 50.0 мл 0.105 M раствора LiOH было затрачено 46.28 мл раствора серной кислоты. Найдите молярность раствора кислоты, если реакция протекает по уравнению: H₂SO₄ + 2LiOH → Li₂SO₄ + 2H₂O

29. Проба гидрофталата калия KHC₈H₄O₄ массой 0.342г оттитрована 35.73 мл раствора NaOH. Найдите молярную концентрацию раствора щелочи.

KHC₈H₄O₄ + NaOH → KNaC₈H₄O₄ + H₂O

30. Пробу желудочного сока (5.0мл) оттитровали 0.095 М раствором КОН в присутствии фенолфталеина. На титрование затратили 2.8 мл раствора щелочи. Найдите кислотность анализируемого сока в ммоль/л. Возможно ли определить общую кислотность при использовании метилового оранжевого вместо фенолфталеина? Дайте соответствующее объяснение.

31. Для нахождения суммарного количества яблочной кислоты в детском питании пробу оттитровали раствором KOH. Что можно сказать о значении pH в точке эквивалентности? Без построения кривой титрования, предположите, какой можно было бы использовать индикатор.

32. Смешали равные объемы 0.05 M H₂SO₄ и 0.4 M KOH. Найдите молярность каждого иона, присутствующего в растворе после смешения.

33. Какой объем 0.333M HNO₃ потребуется для реакции с 1.25г гидрокарбоната натрия?

NaHCO₃ + HNO₃ → NaNO₃ + CO₂ + H₂O

34. Какой объем 0.33 M раствора хлороводородной кислоты потребуется для полной нейтрализации 1.0 мл 0.215 M гидроксида бария Ba(OH)₂?

35. Проба кислоты H₂X массой 1.8 г требует 14.00 мл раствора KOH для полной нейтрализации ионов водорода. Известно, что 14.2 мл этого раствора KOH способны нейтрализовать 10.0 мл 0.75 M H₂SO₄. Найдите молекулярную массу H₂X.

36. 0.3 л газообразного аммиака при температуре 28˚C и давлении 754 мм.рт.ст. растворили в 0.1 л воды. Какой объем 0.2 M хлороводородной кислоты требуется для нейтрализации такого раствора ? Найдите молярность раствора аммиака. (При условии отсутствия изменения в объеме при растворении).

37. Постройте теоретическую кривую титрования 20.0 мл 0.1 M HClO₄ (сильной кислоты) 0.2 M KOH (сильным основанием).

38. На титрование 3 мл желудочного сока в присутствии индикатора метилового оранжевого затратили 1.25мл 0.1N раствора щелочи. Какая кислотность определена таким способом (свободная соляная кислота или общая кислотность)? Найдите соответствующий показатель кислотности в ммоль/л.

39. Проба неочищенного одноосновного амина была оттитрована до достижения точки эквивалентности. На титрование 0.5 г основания было затрачено 75.0 мл 0.1 M HCl. После добавления 40.0 мл кислоты показатель рН равнялся 10.65. Молекулярная масса чистого основания составляет 59.1. Найдите: a) константу ионизации основания; б) массовую долю чистого вещества; в) индикатор, наиболее подходящий для данного титрования. Обоснуйте свой выбор. Список индикаторов:

Метиловый оранжевый (pH_{изм.окр.}= 3.1-4.4)

Метиловый красный (pH_{изм.окр.}= 4.8-6.0)

Бромтимоловый синий (pH_{изм.окр.}= 6.0-7.6)

Фенолфталеин (pH_{изм.окр.}= 8.3-10.0)

Тимолфталеин (pH_{изм.окр.}= 9.3-10.5)

40. Сделайте предположение, какой можно выбрать индикатор при титровании раствора буры (тетрабората натрия) соляной кислотой. Какое значение имеет рН (<7, =7, >7) в точке эквивалентности?

41. На титрование 10.0мл желудочного сока с метиловым оранжевым было затрачено 3.1мл титранта с концентрацией 0.0983N. На титрование с фенолфталеином ушло 6.0мл щелочи. Рассчитайте содержание HCl и общую кислотность в ммоль/л.

42. До какого объема нужно довести раствор, в котором содержится 1.53г NaOH, чтобы на титрование 20.0мл такого раствора пошло 14.7мл 0.104N раствора HCl ?

43. На титрование 5.0мл 0.1N раствора щавелевой кислоты израсходовали 5.5мл раствора КОН. Затем этим раствором щелочи оттитровали 2.0мл желудочного сока в присутствии фенолфталеина. На реакцию израсходовали 1.2мл щелочи. Рассчитать кислотность анализируемого сока в ммоль/л.