Решение задач по химии на вычисление растворимости солей

Задача 567.

Во сколько раз растворимость S (в молы/л) Fe(OH)₂ в воде больше растворимости Fe(OH)₃ при 25 °С?

Решение:

Вычислим сначала растворимость Fe(OH)₂. Обозначим искомую растворимость Fe(OH)₂ через S моль/л. Тогда в
насыщенном растворе Fe(OH)₂ содержится 1 S моль/л ионов Fe²⁺ и 2 Sмоль/л ионов OH^—.
Выражение произведения растворимости гидроксида железа (II) можно записать как

ПР[Fe(OH)₂] = [Fe²⁺] ^. [OH^—]² = S ^. (2S)² = 4S³.

Отсюда

Теперь рассчитаем растворимость Fe(OH)₃, обозначив её через S’ моль/л. Тогда в насыщенном растворе Fe(OH)₃ содержится S’ моль/л ионов Fe³⁺ и 3S’ моль/л ионов OH^—.

Выражение произведения растворимости гидроксида железа (III) можно записать как

ПР[Fe(OH)₃] = [Fe³⁺] ^. [OH^—]³ = S ^. (3S)³ = 27S’⁴.

Отсюда

Следовательно, растворимость Fe(OH)₂ в 38497 раз больше, чем растворимость Fe(OH)₃.

Ответ: в 38497 раз.

Задача 568.
Образуется ли осадок сульфата серебра, если к 0,02 М раствору AgNO₃ добавить равный объем 1 н. раствора H₂SO₄?
Решение:
ПР[Ag₂SO₄] = 2 ^. 10^-5.

При смешении растворов AgNO₃ и H₂SO₄ происходит реакция, при которой образуется малорастворимое соединение Ag₂SO₄. Реакция протекает по схеме:

2AgNO₃ + H₂SO₄ = Ag₂SO₄↓ + 2HNO₃

При смешении растворов AgNO₃ и H₂SO₄ объём смеси увеличится в 2 раза, следовательно, концентрации всех веществ уменьшатся в 2 раза и становятся равными:

Откуда

Так как произведение концентраций ионов больше величины произведения растворимости, то осадок соли образуется.

Ответ: Да.

Задача 569.
К 50 мл 0,001 н. раствора НСI добавили 450 мл 0,0001 н. раствора AgNO₃. Выпадет ли осадок хлорида серебра?
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

HCl + AgNO₃ = AgCl↓ + HNO₃

Находим количество HCl в 50 мл 0,001 н раствора из пропорции:

Теперь рассчитаем концентрацию HCl в 500 мл после разбавления водой раствора из пропорции:

Рассчитаем количество AgNO₃, содержащееся в 450 мл 0,0001 н раствора его из пропорции:

Теперь рассчитаем концентрацию AgNO₃ в 500 мл после разбавления водой раствора из пропорции:

Таким образом, концентрации ионов Ag⁺ и Cl^— в 1 л раствора, получим:

[Cl^—] = [HCl] = 1^. 10^-4 моль/л;
[Ag⁺] = [AgNO₃] = 9 ^. 10^-4 моль/л.

Откуда

[Ag⁺] ^. [Cl^—] = (1^. 10^-4) ^. (9 ^. 10^-4) = 9^. 10^-8

Осадок образуется так как [Ag⁺] ^. [Cl^—] > ПР(AgCl); (9 ^. 10^-4) > (1^. 10-⁴).

Ответ: Да.

Задача 570.
Образуется ли осадок хлорида свинца, если к 0,1 н. раствору Pb(NO₃)₂ добавить равный объем 0,4 н. раствора NaCl?
Решение:
ПР(PbCl₂) = 2,12^. 10^-5.
Уравнение реакции имеет вид:

Pb(NO₃)₂ + 2NaCl = PbCl₂ + 2NaNO₃.
C_M(Pb(NO₃)₂) = 2C_H(Pb(NO₃)₂) = 2 ^. 0,1 = 0,2 моль/л;
C_M(NaCl) = C_H(NaCl) = 0,4 моль/л.

При смешивании равных объёмов растворов Pb(NO₃)₂ и NaCl объём смеси увеличится в 2 раза, следовательно, концентрации веществ уменьшатся в 2 раза и становятся равными:

[Pb²⁺] =1/2 1/2[Pb(NO₃)₂] = 0,2/2 = 0,1 моль/л;
[Cl^—] = 1/2[NaCl] = 0,4/2 = 0,2 моль/л.

Откуда

[Pb²⁺] ^. [Cl^—]² = 0,1 ^. (0,2)² = 4 ^. 10^-3.

Осадок образуется так как [Pb²⁺] ^. [Cl^—]² > ПР(PbCl₂); = (4 ^. 10^-3) > (2,12 ^. 10^-5).

Ответ: Да.