1) Какое вещество может отделить ионы алюминия от ионов железа (III)? 2) Какое значение рН имеет раствор LiOH (α=1

Arbuz

54

1) Для отделения ионов алюминия (Al³⁺) от ионов железа (III) (Fe³⁺), можно использовать раствор натриевой гидроксидной (NaOH). При добавлении NaOH к раствору солей, произойдет образование осадка ионов гидроксида железа (III) в виде гидроксида Fe(OH)₃, который имеет низкую растворимость. Ионы алюминия не образуют осадок гидроксида при данной реакции.

2) Для определения значения рН раствора LiOH (α=1) с концентрацией 0,01 моль/л, нужно рассмотреть реакцию диссоциации гидроксида лития (LiOH).

LiOH → Li⁺ + OH⁻

Так как α=1 (гидроксид лития полностью диссоциирован), то концентрация OH⁻ в растворе будет равна концентрации LiOH, т.е. 0,01 моль/л.

Далее необходимо вычислить рН по формуле:
pOH = -log[OH⁻]
pH = 14 - pOH

Таким образом,
pOH = -log(0,01) = 2
pH = 14 - 2 = 12

Значение рН раствора LiOH с концентрацией 0,01 моль/л равно 12.

3) Для вычисления массы осадка, который образуется при слиянии 30 мл 0,1 М раствора CaCl₂ и 20 мл 0,2 М (NH₄)₂C₂O₄, необходимо рассмотреть химическую реакцию, которая может произойти между этими растворами:

CaCl₂ + (NH₄)₂C₂O₄ → CaC₂O₄ + 2NH₄Cl

Из химического уравнения видно, что мольное отношение между CaCl₂ и CaC₂O₄ равно 1:1. Учитывая это, можно составить следующую пропорцию:

0,1 М CaCl₂ / 30 мл = x / 1

Решая данную пропорцию, мы можем найти мольную концентрацию CaC₂O₄, образующегося осадка, в данном случае:
x = 0,1 М * (30 мл / 1) = 3 ммоль

Теперь, используя мольную массу CaC₂O₄ (146,1 г/моль), можно вычислить массу осадка:
Масса = мольная концентрация * мольная масса
Масса = 3 * 146,1 г/моль = 438,3 г

Таким образом, при слиянии 30 мл 0,1 М раствора CaCl₂ и 20 мл 0,2 М (NH₄)₂C₂O₄ образуется 438,3 г осадка CaC₂O₄.

4) РОН раствора равно 8, а чтобы определить концентрацию [Н⁺] в моль/л, необходимо использовать формулу:

pH + pOH = 14

Таким образом, pOH = 14 - 8 = 6

Затем, используя формулу:
pOH = -log[OH⁻]
[OH⁻] = 10^(-pOH)

[OH⁻] = 10^(-6) = 1 * 10^(-6) моль/л

Так как раствор является нейтральным, концентрация [Н⁺] равна концентрации [OH⁻], поэтому концентрация [Н⁺] в моль/л равна 1 * 10^(-6) моль/л.

5) Для определения ионов, мешающих обнаружению ионов бария при взаимодействии с раствором серной кислоты (H₂SO₄), необходимо рассмотреть химическую реакцию, которая может произойти:

Ba²⁺ + H₂SO₄ → BaSO₄ + 2H⁺

Из данного уравнения видно, что образуется осадок сульфата бария (BaSO₄). Осадок бария образуется даже в кислой среде. Поэтому, чтобы обнаружить ионы бария при действии раствора серной кислоты, необходимо удалить другие металлы или ионы, которые могут образовывать осадок при стандартных условиях. Например, можно провести осаждение или экстракцию других металлов, а затем провести обнаружение бария с помощью специфического реагента, например, реагента для образования хлорида или сульфата бария.

6) Чтобы определить значение рН хлороводородной кислоты (HCl), при котором концентрация ОН⁻ в этом растворе равна 1 · 10^(-12) моль/л, используем формулу:

pOH = -log[OH⁻]
[OH⁻] = 1 · 10^(-12) моль/л

Поскольку раствор HCl является кислым, его значения pH и pOH обратно пропорциональны. То есть, при pH = 14, pOH = 0, и концентрация OH⁻ равна 1 моль/л. Если мы хотим достичь значения pH, при котором концентрация ОН⁻ равна 1 · 10^(-12) моль/л, нам нужно найти разницу в значениях pOH и вычесть ее из 14:

pOH = -log[OH⁻]
0 = -log(1) - pOH
pOH = -log(1 · 10^(-12))
pOH = -(-12) = 12

14 - 12 = 2

Таким образом, при pH = 2, концентрация ОН⁻ в растворе хлороводородной кислоты будет равна 1 · 10^(-12) моль/л.