Электрохимические процессы в растворах. Задачи для защиты модуля 3 по курсу химии

Московский государственный технический университет 
имени Н.Э. Баумана 
 

 

 

 

 
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ  

В РАСТВОРАХ 

 

ЗАДАЧИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ МОДУЛЯ  3  

ПО КУРСУ ХИМИИ 

 
 

Методические указания 

Москва 
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 
2013 

УДК 541.13 
ББК 24.57 
        Э45 

Авторы: С.Л. Березина, В.М. Горшкова, 
А.А. Гуров, В.Н. Шаповал, И.И. Юрасова 

Рецензент Ю.А. Пучков 

   Электрохимические процессы в растворах. Задачи для 
защиты модуля 3 по курсу химии : метод. указания /  
[С. А. Березина и др.]. – М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 
2013. – 23, [1] с. 
ISBN 978-5-7038-3662-0 
Приведены типовые задачи по темам «Растворы электролитов», «
Гальванические элементы. Электролиз», «Коррозия и защита 
металлов от коррозии» для контроля знаний студентов по темам 
модуля 3 курса химии в техническом университете. 
Для студентов первого и второго курсов всех специальностей 
МГТУ им. Н. Э. Баумана, изучающих химию по программе бака-
лавриата. 
Рекомендовано Учебно-методической комиссией Научно-методического 
комплекса «Фундаментальные науки» МГТУ им. Н.Э. Баумана. 

УДК 541.13 
                                                                            ББК 24.57 

Учебное издание 
 

Березина Светлана Львовна 
Горшкова Вера Минировна 
Гуров Александр Алексеевич 
Шаповал Валентин Николаевич 

Юрасова Ирина Игоревна 
 
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В РАСТВОРАХ 

Редактор Е.К. Кошелева  
Корректор Р.В. Царева  
Компьютерная верстка  А.Ю. Ураловой 

Подписано в печать 25.09.2013. Формат 60×84/16. 
Усл. печ. л. 1,4. Тираж 500 экз. Изд. № 13. Заказ 

Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5., стр. 1 

ISBN 978-5-7038-3662-0 
 МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013

Э45 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

В связи с переходом на блочно-модульную систему организации 
учебного процесса усилилась роль текущего контроля знаний 
студентов. 
Во время контрольных мероприятий студенты подтверждают 
способность применять полученные знания при решении расчетных 
и логических задач. 
Разнообразие условий представленных задач способствует 
объективной оценке знаний студентов. 
 
 

1. РАСТВОРЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ  

Задачи 1–10. Рассчитайте степень диссоциации 
,
  значения 
водородного рН и гидроксидного рОН показателей 0,1 М водного 
раствора слабой кислоты, используя значение константы диссоциации 
кислоты по первой ступени 
(I)
а
K
. 

 

№ п/п 
Кислота 
(I)
а
K
 

1 
НСООН 
1,78·10–4 

2 
СН3СООН 
1,74·10–5 

3 
С3Н7СООН 
1,50·10–5 

4 
HCN 
4,93·10–10 

5 
HClO 
2,82·10–8 

6 
HBrO 
2,06·10–9 

7 
H2Se 
1,55·10–4 

8 
H2SO3
1,58·10–2 

9 
HAsO2
6,03·10–10 

10 
H2SeO3
2,45·10–3 

 
Задачи 11–20. Запишите выражение для константы диссоциации 
кислоты по первой ступени 
(I)
а
K
 и рассчитайте ее 

значение, если известны исходная концентрация кислоты 
0
С
и степень ее диссоциации по первой ступени 
.
  Определите 
водородный показатель рН данного раствора. 
 
№ п/п 
Кислота 
0
С , моль/л 
  

11 
12 
13 
14 
15 
16 
17 
18 
19 
20 

H2CO3 
HIO 
HNO2 
HF 
H3PO4 
H2S 
H2AsO3 
H3AsO4 
H2C2O4 
H3BO3 

0,1 
0,02 
0,1 
0,2 
0,5 
0,001 
0,6 
0,7 
0,8 
0,005 

2,1·10–3 

3,4·10–5 

7,2·10–2 

5,7·10–2 
1,2·10–1 
7,8·10–3 

9,9·10–4 
9,2·10–2 

2,6·10–1 

3,4·10–4 

Задачи 21–40. Определите степень диссоциации   и водородный 
показатель рН 0,01 М раствора электролита. Как 
изменятся степень диссоциации и рН, если к 1 л электролита 
добавить заданный объем воды? Процесс диссоциации протекает 
в основном по первой ступени. 
 
№ п/п 
Электролит 
Vводы, л 
(I)
d
K
 

21
22 
23 
24 
25 
26 
27 
28 
29 
30 
31 
32 
33 
34 
35 
36

НСООН
СН3СООН 
С3Н7СООН 
HCN 
HClO 
HBrO 
H2Se 
H2SO3 
HAsO2 
H2SeO3 
H2CO3 
HIO 
HNO2 
AgOH 
NH3·H2O 
LiOH

0,5
1,0 
1,5 
2,0 
2,5 
3,0 
3,5 
4,0 
4,5 
5,0 
5,5 
6,0 
6,5 
7,0 
7,5 
8,0

1,78·10–4 

1,74·10–5 
1,50·10–5 
4,93·10–10 

2,82·10–8 
2,06·10–9 
1,55·10–4 
1,58·10–2 
6,03·10–10 
2,45·10–3 
4,45·10–7 
1,58·10–2 
5,13·10–4 
9,80·10–3 
1,74·10–5 
4,40·10–1 

 
Задачи 37–50. Определите водородный показатель рН раствора, 
полученного смешением равных объемов растворов сильных 
электролитов. 
 

№ п/п 
Раствор 1
Раствор 2

Кислота
рН
Основание
рН 

37
38 
39 
40 
41 
42 
43 
44 
45 
46 
47 
48 
49 
50

H2SO4 
HCl 
HNO3 
HCl 
H2SO4 
H2CrO4 
HCl 
H2SO4 
H2CrO4 
HNO3 
HNO3 
HCl 
H2CrO4 
H2SO4 

1,3
2,5 
1,9 
2,0 
0,5 
1,2 
0,8 
1,7 
1,4 
0,9 
1,9 
1,5 
1,3 
1,1

KOH
NaOH 
Ba(OH)2 
Ca(OH)2 
Sr(OH)2 
NaOH 
Вa(OH)2 
NaOH 
RbOH 
KOH 
Sr(OH)2 
KOH 
KOH 
LiOH

11,0 
12,0 
10,5 
11,5 
12,5 
11,3 
12,3 
10,9 
11,9 
12,6 
11,5 
12,3 
13,7 
12,6 

Задачи 51–70. Определите степень диссоциации   и водородный 
показатель рН 0,01 М раствора электролита. Как изменятся 
степень диссоциации и рН этого же раствора, но содержащего 
дополнительно 0,005 моль/л указанной соли? Принять, что процесс 
диссоциации слабого электролита протекает по первой ступени 
и соль полностью диссоциирует на ионы. 
 
№ п/п 
Электролит 
Соль 
(I)
d
K
 

51
52 
53 
54 
55 
56 
57 
58 
59 
60 
61 
62 
63 
64 
65 
66 
67 
68 
69 
70

НСООН
СН3СООН 
С3Н7СООН 
HCN 
HClO 
HBrO 
H2Se 
H2SO3 
HAsO2 
H2SeO3 
H2CO3 
HIO 
HNO2 
AgOH 
NH3·H2O 
LiOH 
Zn(OH)2 
Pb(OH)2 
Cd(OH)2 
Fe(OH)2

НСООNa
(СН3СОО)2Pb 
С3Н7СООK 
NH4CN 
KClO 
NaBrO 
Na2Se 
(NH4)2SO3 
NaAsO2 
K2SeO3 
Na2CO3 
KIO 
NH4NO3 
AgNO3 
NH4Cl 
LiCl 
ZnSO4 
Pb(NO3)2 
CdSO4 
FeCl2

1,78·10–4 

1,74·10–5 
1,50·10–5 
4,93·10–10 

2,82·10–8 
2,06·10–9 
1,55·10–4 
1,58·10–2 
6,03·10–10 
2,45·10–3 
4,45·10–7 
1,58·10–2 
5,13·10–4 
9,80·10–3 
1,74·10–5 
4,40·10–1 
1,30·10–5 
4,70·10–4 
8,13·10–4 
1,20·10–2 

 
Задачи 71–80. Рассчитайте водородный показатель рН насыщенного 
водного раствора труднорастворимого гидроксида, используя 
значение произведения растворимости 
М(ОН)
ПР
.
х  

 
№ п/п 
Гидроксид 
М(ОН)
ПР
х  

71 
72 
73 
74 
75 
76 
77 
78 
79 
80 

Mg(OH)2
Cu(OH)2 
Mn(OH)2 
Fe(OH)2 
Co(OH)2 
Ni(OH)2 
Sc(OH)3 
La(OH)3 
Ce(OH)3 
Y(OH)3

6,8·10–12

5,6·10–20 
2,3·10–13 

7,9·10–16 

1,6·10–15 

1,6·10–14 

8,7·10–28 
3,6·10–23 

6,4·10–22 

3,2·10–25

Задачи 81–90. Определите, выпадет ли осадок при смешении 
равных объемов 0,001 М растворов указанных реагентов при температуре 
298 K. Объем конечного раствора считать равным сумме 
объемов взятых растворов. 
 

№ п/п 
Реагенты 
Осадок 
ПРосадка 

81 
AgNO3, KBr 
AgBr 
5,0·10–13 

82 
NaF, LiCl 
LiF 
1,5·10–3 

83 
Ca(NO3)2, Na2SO4 
CaSO4 
3,7·10–5 

84 
AgNO3, NaCl 
AgCl 
1,8·10–10 

85 
FeCl2, Na2S 
FeS 
3,4·10–17 

86 
AgNO3, NaBrO3 
AgBrO3 
5,8·10–5 

87 
BaCl2, K2C2O4 
BaC2O4 
1,1·10–7 

88 
CsBr, KIO3 
CsIO3 
1,0·10–2 

89 
TlNO3, NaI 
TlI 
6,6·10–6 

90 
BaCl2, Na2SO4 
BaSO4 
1,8·10–10 

 
Задачи 91–100. Вычислите растворимость (моль/л и г/л) мало-
растворимой соли в воде, если известно произведение растворимости 
соли ПРсоли. Принять, что соль в растворе диссоциирована 
полностью. 
 

№ п/п 
Малорастворимая  
соль 
ПРсоли 

91 
92 
93 
94 
95 
96 
97 
98 
99 
100 

Ag2CO3 
AlPO4 
Ba3(PO4)2 
Ca(IO3)2 
CdS 
CuCl 
Li2CO3 
Mg3(PO4)2 
NiC2O4 
PbCl2 

8,7·10–12 

1,7·10–19 

6,0·10–39 

1,9·10–6 

6,5·10–38 

2,2·10–7 

1,9·10–3 

3,0·10–13 

4,0·10–10 

1,7·10–5 

 
 
 
 
 

Задачи 101–120. Вычислите растворимость (моль/л) трудно-
растворимого соединения в воде и в 0,1 М растворе соли сильного 
электролита. Принять, что соли в растворе диссоциированы полностью. 
 

№ 
п/п 
Труднорастворимая 
Соль 
Сильный электролит 

ПРсоли 

101 
102 
103 
104 
105 
106 
107 
108 
109 
110 
111 
112 
113 
114 
115 
116 
117 
118 
119 
120 

AgBr 
LiF 
CaSO4 
AgCl 
FeS 
AgBrO3 
BaC2O4 
CsIO3 
TlI 
BaSO4 
Ag2CO3 
AlPO4 
Ba3(PO4)2 
Ca(IO3)2 
CdS 
CuCl 
Li2CO3 
Mg3(PO4)2 
NiC2O4 
PbCl2 

AgNO3 
NaF 
Ca(NO3)2 
AgNO3 
Na2S 
AgNO3 
K2C2O4 
KIO3 
KI 
BaCl2 
AgNO3 
AlCl3 
Ba(NO3)2 
KIO3 
Na2S 
NaCl 
LiCl 
Na3PO4 
NiCl2 
Pb(CH3COO)2 

5,0·10–13 

1,5·10–3 

3,7·10–5 

1,8·10–10 

3,4·10–17 

5,8·10–5 

1,1·10–7 

1,0·10–2 

6,6·10–6 

1,8·10–10 

8,7·10–12 

1,7·10–19 

6,0·10–39 

1,9·10–6 

6,5·10–38 

2,2·10–7 

1,9·10–3 

3,0·10–13 

4,0·10–10 

1,7·10–5 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Задачи 121–140. Осадок малорастворимого соединения промыли 
водой. Определите процент возможных потерь осадка, если 
известны масса осадка т  и произведение растворимости осадка 
ПРосадка. 
 

№ п/п 
Малорастворимый 
осадок 
т , г 
ПРсоли 

121 
122 
123 
124 
125 
126 
127 
128 
129 
130 
131 
132 
133 
134 
135 
136 
137 
138 
139 
140 

AgBr 
LiF 
CaSO4 
AgCl 
FeS 
AgBrO3 
BaC2O4 
CsIO3 
TlI 
BaSO4 
Ag2CO3 
AlPO4 
Ba3(PO4)2 
Ca(IO3)2 
CdS 
CuCl 
Li2CO3 
Mg3(PO4)2 
NiC2O4 
PbCl2 

1,0 
0,9 
0,8 
0,7 
0,6 
0,5 
0,4 
0,3 
0,2 
0,1 
0,2 
0,3 
0,4 
0,5 
0,6 
0,7 
0,8 
0,9 
1,0 
0,1 

5,0·10–13 

1,5·10–3 

3,7·10–5 

1,8·10–10 

3,4·10–17 

5,8·10–5 

1,1·10–7 

1,0·10–2 

6,6·10–6 

1,8·10–10 

8,7·10–12 

1,7·10–19 

6,0·10–39 

1,9·10–6 

6,5·10–38 

2,2·10–7 

1,9·10–3 

3,0·10–13 

4,0·10–10 

1,7·10–5 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Задачи 141–160. Определите водородный показатель рН, константу 
гидролиза 
г
K  и степень гидролиза 
г
  соли по первой ступени, 
если известны концентрация соли и константы диссоциации слабого 
электролита. Принять, что соль диссоциирует полностью. 
 
№ п/п 
Соль 
0,
С
 моль/л
дисс
K
 слабого электролита 

141 
NH4Cl 
0,1 
(I)
d
K
= 1,74·10–5 

142 
CuSO4 
0,2 
(I)
d
K
= 6,61·10–7; 
(II)
d
K
= 2,19·10–8 

143 
Na2CO3
 
0,3 
(I)
d
K
= 4,45·10–7; 
(II)
d
K
= 4,69·10–11 

144 
BaS 
0,4 
(I)
d
K
= 1,05·10–7; 
(II)
d
K
= 1,23·10–13 

145 
BiCl3 
0,5 
(I)
d
K
= 3,09·10–12; 
(II)
d
K
= 1,00·10–12; 
(III)
d
K
= 
= 3,72·10–13

146 
KNO2 
0,4 
(I)
d
K
= 1,78·10–4 

147 
Al2(SO4)3 
0,3 
(I)
d
K
= 7,41·10–9; 
(II)
d
K
= 2,14·10–9; 
(III)
d
K
= 
= 1,05·10–9

148 
NaHCOO 
0,2 
(I)
d
K
= 1,78·10–4 

149 
FeCl3 
0,1 
(I)
d
K
= 4,79·10–11; 
(II)
d
K
=1,82·10–11; 
(III)
d
K
= 
= 1,48·10–12 

150 
Zn(NO3)2 
0,2 
(I)
d
K
= 1,32·10–5; 
(II)
d
K
= 4,90·10–7 

151 
SnCl2 
0,3 
(I)
d
K
= 3,47·10–10; 
(II)
d
K
= 1,26·10–12 

152 
Fe2(SO4)3 
0,4 
(I)
d
K
= 4,79·10–11; 
(II)
d
K
= 1,82·10–11; 
(III)
d
K
= 
= 1,48·10–12 

153 
Na2SO3 
0,5 
(I)
d
K
= 1,58·10–2; 
(II)
d
K
= 6,31·10–8 

154 
KF 
0,4 
(I)
d
K
= 6,61·10–4 

155 
NaCN 
0,3 
(I)
d
K
= 4,93·10–10 

156 
FeSO4 
0,2 
(I)
d
K
= 1,20·10–2; 
(II)
d
K
= 5,50·10–8 

157 
Pb(NO3)2 
0,1 
(I)
d
K
= 5,01·10–4; 
(II)
d
K
= 1,41·10–8 

158 
CoCl2 
0,09 
(I)
d
K
= 7,94·10–5; 
(II)
d
K
= 7,94·10–6 

159 
CdSO4 
0,08 
(I)
d
K
= 8,13·10–4; 
(II)
d
K
= 4,17·10–7 

160 
ScCl3 
0,07 
(I)
d
K
= 3,16·10–8; 
(II)
d
K
= 5,01·10–9; 
(III)
d
K
= 
= 4,07·10–10