Гидролиз солей. 
Задачи и упражнения по общей химии

Гидролизом называется взаимодействие соли с водой, в результате которого ионы водорода воды соединяются с анионами кислотного остатка соли, а ионы гидроксила — с катионом металла соли. При этом образуются кислоты (или кислая соль) и основание (основная соль). При составлении уравнений гидролиза необходимо определить какие ионы соли могут связывать ионы воды (Н+ или ОН) в слабодиссоциирующее соединение. Это могут быть либо ионы слабой кислоты, либо ионы слабого основания.

К сильным основаниям относятся щелочи (основания щелочных и щелочоземельных металлов): LiOH, NaOH, KOH, CsOH, FrOH, Ca (OH)2, Ba (OH)2, Sr (OH)2, Ra (OH)2. Остальные основания — это слабые электролиты (NH4OH, Fe (OH)3, Cu (OH)2, Pb (OH)2, Zn (OH)2 и.т.д).

К сильным кислотам относятся HNO3, HCl, HBr, HJ, H2SO4, H2SeO4, HClO3, HCLO4, HMnO4, H2CrO4, H2Cr2O7. Остальные кислоты — это слабые электролиты (H2CO3, H2SO3, H2SiO3, H2S, HCN, CH3COOH, HNO2, H3PO4 и.т.д). Так как сильные кислоты и сильные основания полностью диссоциируют в растворе на ионы, то с ионами воды могут соединяться в слабодиссоциирующие соединения только ионы кислотных остатков слабых кислот и ионы металлов, образующих слабые основания. Эти слабые электролиты, связывая и удерживая ионы Н+ или ОН, нарушают равновесие между молекулами воды и ее ионами, обуславливая кислую или щелочную реакцию раствора соли. Поэтому гидролизу подвергаются те соли, в состав которых входят ионы слабого электролита, т. е. соли образованные:

• 1) слабой кислотой и сильным основанием (например, K2SiO3);
• 2) слабым основанием и сильной кислотой (например, CuSO4);
• 3) слабым основанием и слабой кислотой (например, СН3СООNН4).

Соли сильной кислоты и сильного основания гидролизу не подвергаются (например, KNO3).

Ионные уравнения реакций гидролиза составляются по тем же правилам, что и ионные уравнения обычных реакций обмена. Если соль образована многоосновной слабой кислотой или многокислотным слабым основанием, то гидролиз протекает ступенчато с образованием кислых и основных солей.

Примеры решения задач Пример 1. Гидролиз сульфида калия K2S.

I ступень гидролиза: образуются слабодиссоциирующие ионы HS.

Молекулярная форма реакции:

K2S+H2O=KHS+KOH.

Ионные уравнения:

Полная ионная форма:

2K++S2+H2O=K++HS+K++OH.

Сокращенная ионная форма:

S2+H2O=HS+OH.

Т.к. в результате гидролиза в растворе соли образуется избыток ионов ОН, то реакция раствора щелочная рН>7.

II ступень: образуется слабодиссоциирующие молекулы H2S.

Молекулярная форма реакции.

KHS+H2O=H2S+KOH.

Ионные уравнения Полная ионная форма:

K++HS+H2О=H2S+K++OH.

Сокращенная ионная форма:

HS+H2O=H2S+OH.

Среда щелочная, рН>7.

Пример 2. Гидролиз сульфата меди CuSO4.

I ступень гидролиза: образуются слабодиссоциирующие ионы (СuOH)+.

Молекулярная форма реакции:

2CuSO4+2H2O=[CuOH]2SO4+H2SO4.

Ионные уравнения Полная ионная форма:

2Cu2++2SO42+2H2O=2(CuOH)++SO42+2H++SO42.

Сокращенная ионная форма:

Cu2++H2O=(CuOH)++H+.

Т.к. в результате гидролиза в растворе соли образуется избыток ионов Н+, то реакция раствора кислая рН<7.

II ступень гидролиза: образуется слабодиссоциирующие молекулы Сu (OH)2.

Молекулярная форма реакции.

[CuOH]2SO4+2H2O=2Cu (OH)2+H2SO4.

Ионные уравнения Полная ионная форма:

2(CuOH)++SO42+2H2O= 2Cu (OH)2+2H++SO42.

Сокращенная ионная форма:

(CuOH)++H2O=Cu (OH)2+H+.

Среда кислая, рН<7.

Пример 3. Гидролиз ацетата свинца Pb (CH3COO)2.

I ступень гидролиза: образуются слабодиссоциирующие ионы (PbOH)+ и слабая кислота СН3СООН.

Молекулярная форма реакции:

Pb (CH3COO)2+H2O=Pb (OH)CH3COO+CH3COOH.

Ионные уравнения Полная ионная форма:

Pb2++2CH3COO+H2O=(PbOH)++CH3COO+CH3СOOH.

Сокращенная ионная форма:

Pb2++CH3COO +H2O=(PbOH)++CH3COOH.

При кипячении раствора гидролиз практически идет до конца, образуется осадок Pb (OH)2.

II ступень гидролиза:

Pb (OH)CH3COO+H2O=Pb (OH)2+CH3COOH.

Контрольное задание по разделам «Ионообменные реакции», «Произведение растворимости», «Ионное произведение воды. Водородный показатель», «Гидролиз солей».

Вариант 1.

Задача 1. Определите рН 0,002 н раствора HNO3, считая диссоциацию полной.

Ответ: 2,7.

Задача 2. Написать в ионной и молекулярной форме уравнения ионообменных реакций:

а) Pb (NO3)2 + KI; б) Na2S + H2SO4; в) HCl + Ba (OH)2.

Задача 3. В 500 мл воды при 18 оС растворяется 0.0166 г Ag2CrO4. Чему равно произведение растворимости этой соли?

Задача 4. Написать уравнения реакций гидролиза в молекулярном и ионном виде растворов солей: CoSO4, Li2SO3, Ba (NO2)2, MnI2.

Задача 5. ПР (Ag2CO3) равно 6,15*1012. Определить растворимость AgCO3 в воде.

Ответ:1,15*104 моль/л Задача 6. Какое значение рН (> или< 7) имеют растворы солей MnCl2, Na2CО3, Ni (NO3)2? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.

Вариант 2.

Задача 1. Определите рН раствора, содержащего в литре 0,1 г NaOH считая диссоциацию его полной.

Ответ:11,4.

Задача 2. Написать в ионной и молекулярной форме уравнения ионообменных реакций:

а) NiCl2 + H2S; б) FeS + HCl; в) HF + KOH.

Задача 3. Исходя из произведения растворимости карбоната кальция (ПР (CaCO3)=4.4109), найти его массу, содержащуюся в 100 мл его насыщенного раствора.

Задача 4. Написать уравнения реакций гидролиза в молекулярном и ионном виде растворов солей: NaBr, CdSO4, Hg (NO3)2, Ba (NO3)2.

Задача 5. В 3 л насыщенного при комнатной температуре раствора PbSO4 содержится 0,132 г соли. Вычислите ПР (PbSO4).

Ответ: 2,1*108моль/л Задача 6. Какие из солей Al2(SO4)3, K2S, Pb (NO3)2, KCl подвергаются гидролизу? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза солей.

Вариант 3.

Задача 1. Вычислите рН 0,01 н раствора СН3СООН, степень диссоциации которой равна в этом растворе 4,2%.

Ответ: 3,38.

Задача 2. Написать в ионной и молекулярной форме уравнения ионообменных реакций:

а) K2CO3 + HCl; б) CH3COOK + HNO3; в) Fe (OH)3 + HNO3.

Задача 3. Найти массу серебра, находящегося в виде ионов в 1 л насыщенного раствора AgBr (ПР (AgBr)=51 013).

Задача 4. Написать уравнения реакций гидролиза в молекулярном и ионном виде, указать рН растворов следующих солей: K3PO4, (NH4)2CO3, CH3COOK, BeCl2.

Задача 5. В 500 мл воды при 18 oС растворяется 0,0165 г Ag2CrO4. Чему равно произведение растворимости этой соли?

Ответ:4*1012.

Задача 6. При смешивании растворов FeCl3 и NaCО3 происходит необратимый гидролиз соли, протекающий до конца. Составьте ионные и молекулярные уравнения происходящих процессов.

Вариант 4.

Задача 1. Определите рН раствора, в литре которого содержится 0,0051 г гидроксильных ионов Ответ:10,48.

Задача 2. Написать в ионной и молекулярной форме уравнения ионообменных реакций:

а) CuSO4 + NaOH; б) NH4Cl + Ca (OH)2; в) CH3COOH + NH4OH.

Задача 3. Вычислить объём воды, необходимый для растворения при 25 оС 1 г BaSO4.

(ПР=1.81 010).

Задача 4. Указать, какие из перечисленных ниже солей подвергаются гидролизу: NaCN, KNO3, CaCl2, KClO. Для каждой из гидролизующихся солей написать в молекулярной и в ионной форме уравнения гидролиза по каждой ступени, указать реакцию водного раствора соли.

Задача 5. Растворимость CaCO3 при 18 oС равна 1,3 *104 моль/л. Вычислите произведение растворимости этой соли.

Ответ:1,7*108.

Задача 6. Какие из солей NaClO4, Na2S, K2SiO3, CoCl2 подвергаются гидролизу? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.

Вариант 5.

Задача 1. Вычислите концентрацию водородных и гидроксильных ионов в растворе, рН которого равен 6,2.

Ответ: 6,3*107; 1,6*108.

Задача 2. Написать в ионной и молекулярной форме уравнения ионообменных реакций:

а) CaCO3 + HCl; б) NaClO + HNO3; в) HNO2 + NH4OH.

Задача 3. В каком объёме насыщенного раствора Ag2S содержится 1 мг растворённой соли (ПР=7.21 050)?

Задача 4. В какой цвет будет окрашен лакмус в водных растворах KCN, FeCl3, Na2CO3? Ответ обосновать.

Задача 5. Концентрация ионов фтора в насыщенном при 18 oС растворе CaF2 равна 4*104 гион/л. Определите произведение растворимости CaF2.

Ответ:3,2*109.

Задача 6. Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза соли, раствор которой имеет: щелочную реакцию среды; кислую реакцию среды.

Вариант 6.

Задача 1. Вычислите концентрацию ионов водорода и рН для 0,5 М раствора HCl, ионизированного на 85%.

Ответ: 0,425 моль/л; рН=0,37.

Задача 2. Написать в ионной и молекулярной форме уравнения ионообменных реакций:

а) Na2SO3 + H2SO4; б) AlBr3 + AgNO3; в) H2S + NH4OH.

Задача 3. Во сколько раз растворимость (в моль/л) Fe (OH)2 (ПР=1015) в воде больше растворимости Fe (OH)3 (ПР=3.81 038) при 25 оС.

Задача 4. Указать, какие из перечисленных ниже солей подвергаются гидролизу: Cr (NO3)3, K2CO3, Na3PO4, CuCl2. Для каждой из гидролизующихся солей написать в молекулярной и в ионной форме уравнения гидролиза по каждой ступени, указать реакцию водного раствора соли.

Задача 5. Произведение растворимости сернокислого серебра Ag2SO4 равно 7*105. Найдите растворимость соли и выразите ее в молях на литр и в граммах на литр.

Ответ:2,6*102моль/л; 8,1 г/литр Задача 6. При смешивании растворов Al2(SO4)3 и Na2CО3 происходит необратимый гидролиз соли, протекающий до конца. Составьте ионные и молекулярное уравнение гидролиза.

Вариант 7.

Задача 1. Как изменится рН чистой воды, если к литру ее прибавить 0,001 моль NaOH?

Ответ: увеличиться на 4.

Задача 2. Подберите коэффициенты в молекулярных уравнениях обменных реакций:

• а) SiO2 +K2CO3 = K4SiO4 + CO2;
• б) Li3N + H2O = LiOH + NH3;
• в) Ba (H2PO4)2 = Ba (PO3)2 + H2O;
• г) диселенид углерода + гидроксид цезия = карбонат цезия + гидроксид цезия + вода.

Задача 3. Определить растворимость FeS (ПР= 3.41 017).

Задача 4. Какие из перечисленных солей подвергаются гидролизу: NaCN, KNO3, KClO, NaNO2, CaCl2, NaClO4? Для каждой из гидролизуемых солей напишите уравнения гидролиза в ионномолекулярной форме и укажите реакцию водного раствора.

Задача 5. Произведение растворимости хлорида свинца равно 2,3*104. Образуется ли осадок PbCl2, если к 0,1н раствору Pb (NO3)2 прибавить равный объем 0,4 н раствора NaCl?

Ответ: Образуется Задача 6. Какие из солей Na2SO4, FeCl3, K2SiO3, Cu (NO3)2 подвергаются гидролизу? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза.

Вариант 8.

Задача 1. рН 0,08н раствора слабой одноосновной кислоты 2,4. Чему равна Кдисс этой кислоты?

Ответ: 2*104.

Задача 2. Подберите коэффициенты в молекулярных уравнениях обменных реакций:

• а) NH4VO3 = V2O5 + NH3 +H2O;
• б) Cr2O3 + K2S2O7 = Cr2(SO4)3 + K2SO4;
• в) ZnSO4 + KHCO3 = ZnCO3 + K2SO4 + K2CO3 + CO2 + H2O;
• г) гексафторид теллура + вода = ортотеллуровая кислота + фтороводород.

Задача 3. Определить растворимость PbS (ПР= 8.71 029).

Задача 4. Указать, какие из перечисленных ниже солей подвергаются гидролизу: ZnBr2, K2S, Fe2(SO4)3, MgSO4. Для каждой из гидролизующихся солей написать в молекулярной и в ионной форме уравнения гидролиза по каждой ступени, указать реакцию водного раствора соли.

Задача 5. ПР (CuCO3) при 25 oС равно 2,36*1010. определите концентрацию ионов Cu2+в насыщенном растворе CuCO3, содержащем K2CO3 в количестве 0,001 моль/л. Степень диссоциации K2CO3 равна 95%.

Ответ: 2,48*107моль/л Задача 6. Какие из солей PbCl2, Cs2CО3, Pb (CH3COO)2, RbCl подвергаются гидролизу? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза.

Вариант 9.

Задача 1. Определите рН раствора в 3 л которого содержится 0,81*103молей ионов ОН.

Ответ: 9,2.

Задача 2. Подберите коэффициенты в молекулярных уравнениях обменных реакций:

• а) Al2S3 + H2O = Al (OH)3 + H2S;
• б) Na2HPO4 = Na4P2O7 +H2O;
• в) (NH4)2SO4 + Ca (OH)2 = NH3 + CaSO4 +H2O;
• г) пентаоксид дииода + вода = иодноватая кислота.

Задача 3. Следующие соли CaF2, RaSO4, PbC2O4 имеют значения произведений растворимости одного порядка (1011). Найти их растворимость (моль/л).

Задача 4. Какую реакцию дают растворы солей: Na2CO3, Na2S, NaCN, Na2SO3? Почему?

Задача 5. Произойдет ли осаждение сульфида кадмия, если к 1 л 0,1н Cd (NO3)2 прибавили такой же объем 0,01н Na2S, если степень диссоциации Cd (NO3)2 и Na2S соответственно равны 75% и 87%. Произведение растворимости CdS равно 7,1*1028.

Ответ: произойдет Задача 6. Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза солей: Na3PO4, ZnSO4, Pb (NO3)2. Какое значение рН (> или< 7) имеют растворы этих солей?

Вариант 10.

Задача 1. Рассчитайте рН раствора, в 0,4 л которого содержится 0,39 моля NH3, если Кдисс NH4OH=1,77*105.

Ответ: 11,6.

Задача 2. Подберите коэффициенты в молекулярных уравнениях обменных реакций:

• а) Al2O3 + Na2CO3 = NaAlO2 + CO2;
• б) Ba (H2PO4)2 = Ba (PO3)2 + H2O;
• в) (NH4)6Mo7O24 = NH3 + MoO3 + H2O;
• г) тетраборат натрия + серная кислота + вода = гидроксид бора + сульфат натрия.

Задача 3. Определить растворимость PbCl2 (ПР= 1.7105).

Задача 4. В какой цвет будет окрашен лакмус в водных растворах KCN, NH4Cl, K2SO3, NaNO3. Ответ обосновать.

Задача 5. Во сколько раз уменьшится концентрация ионов серебра в насыщенном растворе AgCl, если прибавить к нему столько соляной кислоты, чтобы концентрация НСl в растворе стала равной 0,03 моль/л? Произведение растворимости AgCl равно 1,2*1010.

Ответ? в 2750 раз Задача 6. При смешивании растворов Cr (NO3)3 и Na2S происходит необратимый гидролиз соли, протекающий до конца. Составьте ионное и молекулярное уравнение происходящего гидролиза.

Вариант 11.

Задача 1. Вычислите рН раствора, если концентрация ионов ОН равна (моль/л):2,52*105; 1,78*107; 492*103.

Ответ: 9,4; 7,25; 11,7.

Задача 2. Составить в молекулярной форме уравнения реакций, которые выражаются следующими ионномолекулярными уравнениями:

• а) NO2 + H+ = HNO2;
• б) Cu2+ + 2OH = Cu (OH)2;
• в) Pb2+ + 2I = PbI2;
• г) Cu2+ + S2 = CuS.

Задача 3. Определить растворимость AgCl (ПР= 1.81 010).

Задача 4. Можно ли при помощи индикаторов отличить друг от друга растворы солей: NaClO4 и NaClO, Na2CO3 и Zn (NO3)2? Ответ обосновать.

Задача 5. В 3 л насыщенного раствора AgJO3 содержится в виде ионов 0,176 г серебра. Вычислите ПР AgJO3.

Ответ 3,03*107.

Задача 6. Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза солей: Li2S, AlCl3, NiSO4. Какое значение рН имеют их растворы?

Вариант 12.

Задача 1. Рассчитайте рН следующих растворов 0,1 н HCN; Кдисс=4,9*1010 и 1 н NH4OH Кдисс=1,77*105.

Ответ: 5,15;11,62.

Задача 2. Составить в молекулярной форме уравнения реакций, которые выражаются следующими ионномолекулярными уравнениями:

• а) ClO + H+ = HClO;
• б) Bi3+ + 3OH = Bi (OH)3;
• в) Ag+ + I = AgI;
• г) Ca2+ + CO32 = CaCO3.

Задача 3. Определить растворимость AgI (ПР= 2.31 016).

Задача 4. Какие из приведённых солей подвергаются гидролизу и как он протекает: K2SO4, Na2Se, NH4NO3, ZnCl2?

Задача 5. Произведение растворимости SrSO4 равно 3,6*107. Образуется ли осадок этой соли, если смешать равные объемы 0,002н растворов SrCl2 и K2SO4?

Ответ: нет Задача 6. Какие из солей KNO3, CrCl3, Cu (NO3)2, NaCN подвергаются гидролизу? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.

Вариант 13.

Задача 1. Сколько граммов НСООН содержится в 0,3 л раствора этой кислоты, имеющей рН 6,04? Кдисс=1,77*104.

Ответ:6,5*108г Задача 2. Написать в ионной и молекулярной форме уравнения ионообменных реакций:

а) Pb (NO3)2 + KI; б) Na2S + H2SO4; в) HCl + Ba (OH)2.

Задача 3. В 500 мл воды при 18 оС растворяется 0.0166 г Ag2CrO4. Чему равно произведение растворимости этой соли?

Задача 4. Написать уравнения реакций гидролиза в молекулярном и ионном виде растворов солей: CoSO4, Li2SO3, Ba (NO2)2, MnI2.

Задача 5. Пять литров насыщенного раствора Ag2Cr2O7 содержат 0,5 моля Na2Cr2O7. Найдите концентрацию Ag+ в этом растворе, если ПР (Ag2Cr2O7) =2*107 и степень диссоциации Na2Cr2O7 равна 75%.

Ответ: 1,64*103 моль/л Задача 6. При смешивании растворов Cr2(SO4)3 и Na2S происходит необратимый гидролиз соли, протекающий до конца. Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза.

Вариант 14.

Задача 1. Рассчитайте молярность раствора уксусной кислоты, рН которого равен 3, Кдисс=1,75*105.

Ответ: 0,06 М Задача 2. Написать в ионной и молекулярной форме уравнения ионообменных реакций:

а) NiCl2 + H2S; б) FeS + HCl; в) HF + KOH.

Задача 3. Исходя из произведения растворимости карбоната кальция (ПР (CaCO3)=.

4.4109), найти его массу, содержащуюся в 100 мл его насыщенного раствора.

Задача 4. Написать уравнения реакций гидролиза в молекулярном и ионном виде растворов солей: NaBr, CdSO4, Hg (NO3)2, Ba (NO3)2.

Задача 5. Произведение растворимости Ag2SO4 равно 7*105. Образуется ли осадок, если к 0,02н раствору AgNO3 прибавить равный объем 1н раствора H2SO4?

Ответ: не образуется Задача 6. Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза солей: CH3COOK, Al (NO3)3, CoCl2. Какое значение рН (> или< 7) имеют растворы этих солей?

Вариант 15.

Задача 1. Определите концентрацию ионов Н+ и ОН в растворах, водородный показатель которых равен: 3,2; 5,8; 9,1.

Ответ:

• 1) 6,31*104 моль/л; 0,16*1010 моль/л
• 2) 0,13*1010моль/л; 7,94*104 моль/л
• 3) 1,58*106моль/л; 0,63*108 моль/л

Задача 2. Написать в ионной и молекулярной форме уравнения ионообменных реакций:

а) K2CO3 + HCl; б) CH3COOK + HNO3; в) Fe (OH)3 + HNO3.

Задача 3. Найти массу серебра, находящегося в виде ионов в 1 л насыщенного раствора AgBr (ПР (AgBr)=51 013).

Задача 4. Написать уравнения реакций гидролиза в молекулярном и ионном виде, указать рН растворов следующих солей: K3PO4, (NH4)2CO3, CH3COOK, BeCl2.

Задача 5. Произведение растворимости AgBr равно 3,6*1013. Сколько граммов Ag виде ионов содержится в литре насыщенного раствора соли?

Ответ:6,5*105г.

Задача 6. Какие из солей подвергаются гидролизу: Cs2S, CuCl2, NiSО4, MnCl2? Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза.