Кислота и основание Экзамен 2 и решение проблем

Кислота и основание Экзамен 2 и решение проблем

1. Если мы смешаем NaOH, HCl, HNO₃ и KNO₃, которые имеют одинаковую молярную концентрацию и объемы, какой из следующих ионов имеет более высокую молярную концентрацию?

I. H⁺

II. NO₃^-

III. Na⁺

IV. Cl^-

V. K⁺

Решение:

Мы берем 1 л с каждого раствора, значит, мы берем 1 моль с каждого вещества;

1 моль NaOH дает 1 моль ионов Na⁺ и 1 моль OH^-

1 моль HCl дает 1 моль ионов H⁺ и 1 моль Cl^-

1 моль HNO₃ дает 1 моль ионов H⁺ и 1 моль NO₃^-

1 моль KNO₃ дает 1 моль K⁺ и 1 моль ионов NO₃^-

В смеси после нейтрализации происходит реакция между ионами; H⁺(aq) + OH^- (aq) → H₂O(l)

Поскольку используется 1 моль H⁺ и OH^-, остается 1 моль H⁺. Таким образом, как вы можете видеть выше концентрации ионов, 2 моль NO₃^- имеет большее значение концентрации.

2. Мы смешиваем 200 мл и 0,25 М раствор H₂SO₄ с 300 мл и 0,50 М раствором NaOH, находим pH этой смеси?

Решение:

Моль H₂SO₄; n_H2SO4=V.M=(0,2).(0,25)=0,05 Моль

Поскольку H₂SO₄ является сильной кислотой, он дает 2 x 0,05 = 0,1 моль иона H⁺ в раствор.

Моль NaOH; n_NaOH=V.M=(0,3).(0,5)=0,15 Моль

Так как NaOH является сильным основанием, он дает 0,15 моль  OH^-ионов в раствор.
Реакция нейтрализации становится;

H⁺ + OH^- → H₂O(l)

После реакции есть;

0,15-0,10 = 0,05 моль OH^-иона.

Объем смеси; V=0,2 + 0,3 =0,5 L

Молярная концентрация OH^- иона после реакции становится;

[OH^-]=n_OH-/V=0,05/0,5=0,1=10^-1M

Молярная концентрация иона H⁺ после реакции становится;

[H⁺]=(1 x 10^-14)/[OH^-]

[H⁺]=1 x 10^-13M

pH=-log[H⁺]

pH=-log(10^-13)

pH=13

3. Какие из следующих утверждений верны для 100 мл 0,1-молярного раствора КОН?

I. Это дает реакцию нейтрализации 0,1 моль 100 мл раствора HCl

II. Это дает реакцию нейтрализации 0,1 моль 100 мл раствора HCN

III. Если мы смешаем его с 0,1 моль 100 мл HCN, среда показывает основные свойства

Решение:

Моль КОН; n_KOH=V.M=(0,1).(0,1)=0,01 моль

I. Моль HCl;

n_HCl=V.M=(0,1).(0,1)=0,01 моль

Реакция нейтрализации;

KOH + HCl → KCl + H₂O

0,01 моль КОН реагирует с 0,01 моль HCl, I. правда.

II. МольHCN;

n_HCN=V.M=(0,1).(0,1)=0,01 моль

Реакция нейтрализации;

KOH + HCN → KCN + H₂O

0,01 моль КОН реагирует с 0,01 моль HCN, II. правда.

III. Поскольку KCN является сильным основанием и слабокислой солью, среда является основной. III. правда.

4. Какие из следующих утверждений неверны для водных растворов сильных оснований?

I. Они проводят электрический ток

II. Их концентрация H⁺ больше, чем у воды

III. Они реагируют с кислотами и образуют соль

Решение:

I. Сильные основания проводят электрический ток, I. правда.

II. В чистой воде; [H⁺] = [OH^-] = 1 ×  10^-7M. Добавление основания увеличивает концентрацию OH- и уменьшает концентрацию H⁺. II. ложно

III. Сильные основания реагируют с кислотами и образуют соли, III. правда.

5. Какие из следующих решений являются нейтральными?

NaOH и HCl - сильные электролиты, а NH₃ и HF - слабые электролиты.

Решение:

NaOH - сильное основание, а HCl - сильная кислота. NH₃ - слабое основание, а HF - слабая кислота.

I. В первом растворе есть соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой. Таким образом, решение NaF является основным.

II. Во втором растворе NaCl представляет собой соль, образованную сильным основанием и сильной кислотой. Итак, раствор NaCl нейтрален

III. В третьем растворе NH₄Cl представляет собой соль, образованную сильной кислотой и слабым основанием. Итак, раствор кислый.