Химия

8 класс
Вопрос
Индикатор фенолфталеин окрашивается в щелочной среде, если концентрация $OH$-ионов превышает $2,7 \cdot 10^{-7}$. Метилоранж приобретает желтую окраску при концентрации $OH$-ионов выше $7,6 \cdot 10^{-11}$. При меньшей концентрации он имеет красную окраску. Вычислите, какое количество хлористого водорода (в молях) следует ввести в раствор, содержащий 0,1 моля гидроксида аммония в 1 л, чтобы а) добавка небольшого количества фенолфталеина еще вызывала окрашивание; б) при добавке метилоранжа желтая окраска раствора перешла в красную; На основании проведенных расчетов установите, какой из индикаторов следует использовать при титровании водного раствора аммиака соляной кислотой. (Константу диссоциации $NH_4OH (NH_3 \cdot H_2O)$ принять равной $1,8 \cdot 10^{-5}$.)
Ответ


$K = \frac {[NH_4^{+}][OH^{-}]}{[NH_3 \cdot H_2O]} = 1,8 \cdot 10^{-5}$.

Необходимо взять $x$ молей $HCl$. Если пренебречь малой диссоциацией «$NH_{4}OH$» и считать, что $NH_4Cl$ диссоциирован полностью, то концентрация ионов $NH_4^{+}$ равна $х$. В результате концентрация «$NH_4OH$» будет ($0,1 - х$). В первом опыте

$\frac {x_1 \cdot 2,7 \cdot 10^{-7}}{0,1 - x_1} = 1,8 \cdot 10^{-5}$,

откуда

$x_1 = \frac {0,1 \cdot 1,8^{-5}}{1,8 \cdot 10^{-5} + 2,7 \cdot 10^{-7}} = 0,0986$ моля.

Во втором опыте

$\frac {x_2 \cdot 7,6 \cdot 10^{-11}}{0,1 - x_2} = 1,8 \cdot 10^{-5}$,

откуда

$x_2 = \frac {0,1 \cdot 1,8 \cdot 10^{-5}}{1,8 \cdot 10^{-5} + 7,6 \cdot 10^{-11}} = 0,1$ моля
(величиной второго члена в знаменателе можно пренебречь).

Отсюда следует, что при титровании раствора аммиака соляной кислотой в качестве индикатора необходимо использовать метилоранж, а не фенолфталеин.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

Смесь двух газов, один из которых легче воздуха, пропущена последовательно через трубки, заполненные оксидом меди (II) (при $400^{ \circ } C$), оксидом фосфора (V) и твердым гидроксидом калия, нанесенными на инертный носитель и взятыми в избытке. Масса первой трубки уменьшилась на 0,384 г, а массы второй и третьей трубок возросли, соответственно, на 0,288 г и 0,176 г. После пропускания газов через трубки было получено 50,9 мл газообразного вещества, измеренного при температуре $27^{ \circ } C$ и давлении 98 кПа. Установите объем исходной газовой смеси (при н.у.) и массовые доли газов в ней, если известно, что масса смеси составляла 0,136 г.
8 класс Химия Средняя
При комнатной температуре приготовили следующие растворы: 0,1 н. $Ca(HCO_3)_2$; 0,02 н. $Mg(HCO_3)_2$; 0,01 н. $CaSO_4$ и 0,05 н. $MgSO_4$. Затем взяли по 250 мл каждого из растворов и смешали вместе. Составьте необходимое химическое уравнение осаждения и вычислите, какое количество 93%-ной окиси кальция и 98%-ной безводной соды потребуется для осаждения ионов кальция и магния, содержащихся в полученной смеси Растворов.
8 класс Химия Средняя
Электролиз 100 г 20,0%-ного водного раствора $ZnSO_{4}$ проводили с цинковыми электродами. Когда электролиз прекратили, масса анода уменьшилась на 31,2 г, а масса катода увеличилась на 5,20 г. Напишите уравнения реакций, протекающих на электродах. Рассчитайте массовую долю $ZnSO_{4}$ в полученном растворе.
8 класс Химия Средняя
Уравновешены два сосуда с растворами $NaOH$ и $HCl$. В первый сосуд добавили хлорид аммония массой 10,7 г. Какую массу карбоната кальция надо добавить во второй сосуд, чтобы они снова уравновесились? Считайте, что газы выделяются из растворов полностью.
8 класс Химия Средняя
При сжигании органического вещества А, входящего в состав природных соединений, массой 4,40 г получено 3,36 л диоксида углерода, 3,15 г воды и 0,56 л газа, представляющего собой простое вещество. Водный раствор вещества А имеет реакцию, близкую к нейтральной, но взаимодействует как с растворами щелочей, так и кислот (при этом в реакции с 4,40 г вещества А расходуется 2,0 г $NaOH$ либо 1,825 г $HCl$). Предложите структурную формулу вещества А. Напишите уравнения реакций.
8 класс Химия Средняя
Смешали 1 л воды с $250 см^{3}$ раствора азотной кислоты (массовая доля 50%, плотность $1,3 г/см^{3}$). Какова массовая доля кислоты (%) в полученном таким образом растворе?
8 класс Химия Средняя
На вещество А, содержащее двухвалентный металл, подействовали кислотой, при этом образовалось вещество Б. Отношение масс молей веществ Б к А равно 1,633. При действии на вещество Б эквивалентным количеством щелочи одним из образовавшихся продуктов является вещество А. Определить, что собой представляют вещества А и Б, если дополнительно известно, что отношение масс молей вещества Б к щелочи равно 4.
8 класс Химия Средняя
Углеводород, содержащий 85,73 % углерода и имеющий плотность по воздуху 1,449, обесцвечивает бромную воду. При пропускании смеси паров этого углеводорода с парами воды над катализатором образуется спирт, который при окислении превращается в ацетон. а. Приведите структурные формулы исходного углеводорода и спирта и назовите эти вещества. б. Какое количество спирта можно получить из 100 м^3 углеводорода, если выход продукта реакции составляет 80 %?
8 класс Химия Средняя
У юного химика имеются медь и соляная кислота. Какими способами он может получить хлорид меди (II)? Напишите уравнения соответствующих химических реакций.
8 класс Химия Средняя
Сырой никель, содержащий 95,0 % $Ni$, 2,5 % $Cu$, 2,5 % $Fe$, подвергается электролитическому рафинированию. При осуществлении этого процесса пластина сырого никеля служит анодом, а пластина из тонкой стальной жести - катодом. Электролиз производится в электролизере, в котором анодное пространство отделено от катодного пористой диафрагмой. Катодное пространство заполнено раствором $NiSO_4$, концентрация которого в пересчете на никель равна $60 г/дм^3$, а также рядом других компонентов, содержащихся в малых концентрациях. Металлы, входящие в состав анода, окисляются на аноде и переходят в раствор, кислород при этом практически не выделяется. Раствор, заполняющий анодное пространство, непрерывно отводится из электролизера, так чтобы количество раствора в электролизере сохранялось неизменным. Выведенный из анодного пространства раствор, загрязненный ионами $Cu^{2+}$ и $Fe^{2+}$, подвергается очистке и вновь вводится, теперь уже в катодное пространство в качестве питающего раствора. а. Напишите уравнения электродных процессов. Установите, какие ионы находятся в удаляемом из электролизера растворе. б. Объясните, почему из раствора электролита необходимо устранять посторонние ионы. в. Первый этап очистки раствора заключается в продувании воздуха через слегка подщелоченный раствор. После отделения осадка к раствору добавляют порошкообразный никель, затем после повторного фильтрования и легкого подкисления раствор направляют в катодное пространство. Напишите уравнения описанных химических реакций по очистке раствора, Какие компоненты (элементы) и в какой последовательности удаляют из раствора? г. Содержание $Fe^{2+}$ в анодном растворе (в пересчете на железо) не превышает $1 г/дм^3$. Электролизер питают электрическим током силой 2,5 кА. Предполагая, что процессы анодного растворения металлов протекают со 100 %-ным выходом по току, вычислите минимально допустимую скорость течения раствора через электролизер ($дм^3/мин$). Атомные массы принять для $Ni$ - 58,7; $Cu$ - 63,5; $Fe$ - 55,8. д. Выход катодного процесса равен 98 %. Вычислите суточную продукцию электролизера (в килограммах чистого никеля).
8 класс Химия Средняя