Тема: «Энергетика химических процессов»

Химия

 

Методические указания, контрольные задания

и вопросы для подготовки к экзаменам

для студентов – заочников

 

© Кибенко В. Д. 2002

©Издательство ИжГТУ, 2002

 

Ижевск 2002

УДК 54

 

Составитель В. Д. Кибенко

 

 

Химия

Методические указания, контрольные задания и вопросы для подготовки к экзаменам для студентов – заочников. – Ижевск: ИжГТУ, 2002 – 37 с.

 

В работе представлены методические указания по изучению дисциплины ''Химия'', варианты контрольных заданий по основным разделам курса и вопросы, выносимые на экзамен с типовыми задачами. Приведены основные справочные данные, необходимые для решения контрольных заданий и список литературы.

Предназначена для студентов – заочников 1 курса всех специальностей, изучающих курс химии в Ижевском государственном техническом университете.

 

 

Рекомендована к изданию на заседании кафедры

''Химия и химическая технология''

ИжГТУ, 30 мая 2002 г.

 

 

Общие методические указания

 

Химия, являясь одной из фундаментальных естественно - научных дисциплин, изучает материальный мир, законы его развития, химическую форму движения материи. Знание химии необходимо для плодотворной творческой деятельности инженера любой специальности.

Основным видом учебных занятий студентов – заочников является самостоятельная работа над учебным материалом. В курсе она включает изучение дисциплины по учебникам и учебным пособиям, выполнение контрольных заданий, выполнение лабораторных работ, индивидуальные консультации, посещение лекций, сдачу зачетов по лабораторному практикуму и сдачу экзамена по всему курсу.

Контрольные работы не должны быть самоцелью; они являются формой методической помощи студентам при изучении курса. Решение задач – один из лучших методов прочного усвоения, проверки и закрепления теоретического материала. К выполнению контрольного задания можно приступать только тогда, когда по учебнику и учебным пособиям будет усвоена соответствующая тема курса и тщательно разобраны решения примеров типовых задач по данной теме.

При первом чтении темы курса по учебнику не задерживайтесь на математических выводах, составлении уравнений реакций; старайтесь получить общее представление по изучаемым вопросам, а также отмечайте трудные или неясные места.

При повторном изучении темы усвойте все теоретические положения, математические зависимости и их выводы, а также принципы составления уравнений реакций.

Вникайте в сущность того или иного вопроса, а не пытайтесь запомнить отдельные факты и явления. Изучение любого вопроса на уровне сущности, а не на уровне отдельных явлений способствует более глубокому и прочному усвоению материала.

Чтобы лучше запомнить и усвоить изучаемый материал, надо обязательно иметь рабочую тетрадь и заносить в нее формулировки законов и основных понятий химии, новые незнакомые термины и названия, формулы и уравнения реакций, математические зависимости и их выводы. Во всех случаях, когда материал поддается систематизации, составляйте графики, схемы, диаграммы, таблицы. Они очень облегчают запоминание и уменьшают объем конспектируемого материала. Пока тот или иной раздел не усвоен, переходить к изучению новых разделов не следует. Краткий конспект курса будет полезен при повторении материала в период подготовки к экзамену.

Контрольная работа должна быть аккуратно оформлена. Решение задач и ответы на теоретические вопросы должны быть коротко, но четко обоснованы. При решении задач нужно приводить весь ход решения и математические преобразования. Численные значения рассчитанных величин приводить с разумной точностью и указывать их размерность. Для замечаний рецензента надо оставлять широкие поля; писать четко и ясно; номера и условия задач переписывать в том порядке, в каком они указаны в задании. В конце работы следует привести список использованной литературы с указанием года издания. Работы должны быть датированы, подписаны студентом и представлены на рецензирование.

Если контрольная работа не зачтена, её нужно выполнить повторно в соответствии с указаниями рецензента. Исправления следует выполнять в конце тетради, а не в рецензированном тексте. Контрольная работа, выполненная не по своему варианту, преподавателем не рецензируется и не засчитывается как сделанная.

К сдаче экзамена допускаются студенты, которые выполнили контрольные задания и сдали зачет по лабораторному практикуму. Экзаменатору студенты предъявляют зачетную книжку и зачтенные контрольные работы.

Контрольное задание №1

Тема: «Строение атома»

1. Составьте электронные формулы для указанных элементов.

2. К какому семейству(s, p, d, f) они относятся?

3. Покажите распределение электронов по энергетическим ячейкам.

4. Определите валентные электроны.

5. Определите валентность в невозбужденном и возбужденном состояниях.

№ва-риа-нта	Порядковый номер элемента	№ва-риа-нта	Порядковый номер элемента	№ва-риа-нта	Порядковый номер элемента
	19, 74 40, 76 15, 24 30, 53 22, 46 20, 83 25, 34 16, 48 32, 17 42, 57		29, 52 33, 43 82, 21 12, 44 28, 72 7, 77 5, 89 37, 45 27, 88 26, 79		23, 51 8, 75 49, 73 31, 80 47, 50 9, 81 39, 85 14, 41 35, 56 13, 84

 

Контрольное задание № 2

Тема: «Химическая связь»

1. Вывести электронно-точечные формулы молекул и ионов.

2. Определить тип гибридизации.

3. Установить геометрическую форму молекулы или иона.

4. Определить характер связей (ионная, ковалентная), наличие и число π -связей.

№ва-риа-нта	Формула молекул или ионов	№ва-риа-нта	Формула молекул или ионов	№ва-риа-нта	Формула молекул или ионов
	H2O, SF6 NH3, SnCl2 PH3, TeCl4 SbH3, BF4‾ , SnCl4, NO3‾ SOCl2, SiCl4 XeF4, ClF3 ClF5, AsO43– PCl6ˉ, SeF4 (CH3)2S, CO2		NH2Cl, OF2 PCI3, NO2‾ COCI2, NH4+ POCI3, COF2 BCI3, CO32– IF7, SeO42– CCI4, PH4+ SCI4, H2S PCI5, HCIO4 PF3, BaCI2		CS2, CIO2‾ H2Te, IF3 CF4, SiO44– [Al(OH4)]‾ , NF3 SOCI2, H3O+ PBr3, SOF2 POF3, CBr4 BBr3, SOCI4 SF4, PCI5 COBr2, PCI3

Контрольное задание№ 3

Тема: «Диссоциация и реакции ионного обмена»

 

№ варианта	1. Написать уравнения диссоциации следующих электролитов:	2. Написать в молекулярной и молекулярно- ионной формах уравнения:	3. Составить по два молекулярных уравнения реакции к каждому молекулярно-ионному уравнению:
1.	H2CO3 КНS	Рb(NО3)2 + КJ→ СаCl2 + Nа2СО3→	CO32–+2H+=CO2+H2O H++OH ‾ =H2O
2.	Zn(ОН)2 MgOHCl	ВаС12+К2СrО4→ (NН4)2СО3+Са(NО3)2→	Pb2++2J ‾ =PbJ2 NH4++OH ‾ =NH3+H2O
3.	H2C2O4 К2НРО4	AgNO3+ FеС13→ Ва(ОН)2+НNO3→	Ca2++CO32–=CaCО3 Fe3++3OH‾ =Fe(OH)3
4.	Cr2(SO4)3 СиОНС1	CuCl2+NaOH→ Ba(NО3)2+K2SO4→	Fe2++S2–=FeS HCO3–+OH‾ =H2O+CO32–
5.	А1(ОН)3 KHCO3	CuSO4+Na2S→ Pb(CH3COO)2+KCl→	Cu2++2OH‾ =Cu(OH)2 Ni2++S2– = NiS
6.	Н2SО3 А1(OН)2С1	KCN+HCl→ CaCl2+Na3PO4→	H++NO2‾ =HNO2 Zn2++CO32–=ZnCO3
7.	Cr(OH)3 NН4НS	ZnSO4+NaOH→ MnCl2+K2S→	3Ca2++2PO43–=Ca3(PO4)2 NH4++OH‾ -=NH4OH
8.	Н3РО4 А1(NО3)3	NaHCO3+NaOH→ Ca(NO3)2+K2SO3→	CN ‾ +H+=HCN Ba2++SO42–=BaSO4
9.	Na2НРО4 NiOНС1	NH4OH+NHO3→ Pb(NO3)2+K2S→	Cu2++S2–=CuS Zn2++2OH‾ =Zn(OH)2
10.	FeОНSO4 (NН4)2НРО4	AlCl3+NaOH→ AgNO3+Na2CO3→	3Mg2++2PO43–=Mg3(PO4)2 Cr3++3OH‾ -=Cr(OH)3
11.	СrОНCl2 К3РО4	Zn(OH)2+HCl→ FeCl3+Na2S→	Pb2++SO42–=PbSO4 2H++S2–=H2S
12.	Fе2(SO4)3 Sn(OH)2	H2CO3+NaOH→ Pb(NO3)2+Na3PO4→	Fe2++2OH‾ =Fe(OH)2 Ag++Cl‾ =AgCl
13.	H2SiO3 CrOHSO4	Ba(OH)2+Na2CO3→ AlCl3+Na2S→	Pb2++2OH‾ =Pb(OH)2 CuOH++OH‾ =Cu(OH)2
	NaH2PO4 Cd(OH)2	CaCl2+H3PO4→ AgNO3+BaJ2→	2Al3++3S2–=Al2S3 Ba2++CO32–=BaCO3
	KH2PO4 CrOH(NO3)2	Cd(NO3)2+Na2CO3→ BaJ2+Cr2(SO4)3→	HSO3‾ +OH‾ =SO32–+H2O Mn2++S2–=MnS
	AlOHCl2 Co(OH)2	SnCl2+Na3PO4→ Pb(NO3)2+K2S→	H++CH3COO‾ =CH3COOH Ni2++2OH‾ =Ni(OH)2
	Cr(OH)2NO3 Ni(OH)2	CoSO4+NaOH→ CuOHCl+HCl→	3Zn2++2PO43–=Zn3(PO4)2 Co2++S2–=CoS
	HNO2 CrOHCl2	ZnOHNO3+HNO3→ Al2(SO4)3+NaOH→	3Ba2++2PO43–=Ba3(PO4)2 Cd2++S2–=CdS
	Cr2(SO4)3 NaHCO3	Ba(NO3)2+K2CrO4→ CuOHCl+NaOH→	Ca2++SO32–=CaSO3 3Ag++PO43–=Ag3PO4
	AlOHSO4 Na3PO4	MnSO4+Na2CO3→ AgNO3+KBr→	ZnOH++OH‾ =Zn(OH)2 Sn2+ + S2–= SnS
	Cu(OH)2 Zn(NO3)2	Al2(SO4)3+Na3PO4→ PbOHNO3+NaOH→	2Ag++CO32–=Ag2CO3 Mn2++2OH‾ =Mn(OH)2
	Ba(OH)2 NH4H2PO4	SnSO4+Na2S→ FeOHCl+NaOH→	2Sn2++2PO43–=Sn3(PO4)2 Cd2++2OH‾ =Cd(OH)2
	H2S Ca(NO3)2	Ni(NO3)2+Na2CO3→ BaBr2+CdSO4→	3Co2++2PO43–=Co3(PO4)2 Sn2++2OH‾ =Sn(OH)2
	ZnOHNO3 Ca(OH)2	Pb(NO3)2+Na3PO4→ NiCl2+NaOH→	Ba2++SO32–=BaSO3 2Ag++S2–=Ag2S
	Fe(OH)2NO3 Cr(NO3)3	AgF+Na3PO4→ Al2(SO4)3+K2S→	2Fe3++3S2–=Fe2S3 Ni2++CO32–=NiCO3
	ZnOHCl Cu(NO3)2	BaCl2+Al2(SO4)3→ PbS+HCl→	Ag++Br‾ =AgBr Al3++PO43–=AlPO4
	Fe(OH)2 Al2(SO4)3	CuSO4+NaOH→ Ba(NO3)2+Na3PO4→	Pb2++S2–=PbS Mn2++CO32‾ =MnCO3
	Al(OH)2NO3 NaHS	AgNO3+K2S→ KHSO3+KOH→	3Ni2++2PO43–=Ni3(PO4)2 Zn2++S2–=ZnS
	NH4HCO3 NiSO4	AlCl3+K3PO4→ ZnOHNO3+NaOH→	Ag++J ‾ =AgJ Fe2++CO32‾ =FeCO3
	H3BO3 Pb(NO3)2	BaCl2+Na2CO3→ NiSO4+K2S→	Al3++3OH‾ =Al(OH)3 3Cd2++2PO43–=Cd3(PO4)2

Контрольное задание № 6

Тема: «Гидролиз солей»

Запишите уравнения гидролиза солей в молекулярной и ионной формах, укажите рН раствора.

 

№ ва- рианта.	Формулы солей	№ва- рианта	Формулы солей
	Cu(NO3)2, K2SO3		Na3PO4, Pb(NO3)2
	CH3COOK, ZnCl2		Fe2(SO4)3, HCOOK
	AlBr3, K2SiO3		(CH3COO)2Ba, MnBr2
	K3PO4, Cr2(SO4)3		Cd(NO3)2, HCOONH4
	FeJ2, HCOONa		SrS, CoBr2
	Ca(NO2)2, MnSO4		(NH4)2SO4, K2CO3
	NiBr2, NH4F		(CH3COO)2Sr, SnJ2
	KClO, CdCl2		Al(NO3)3, NH4ClO
	Co(NO3)2, CH3COONH4		(CH3COO)2Pb, FeCl3
	Na2SO3, NH4J		SnSO4, NaClO
	AgNO3, BaS		(CH3COO)2Mn, NH4NO3
	(NH4)2S, SnCl2		CoCl2, Na2SiO3
	CuSO4, BeS		CaS, CrBr3
	KNO2, ZnBr2		Al2(SO4)3, NH4NO2
	AlCl3, K2S		(CH3COO)2Cu, NH4Cl

 

Контрольное задание № 7

Тема: «Электролиз»

Рассмотреть электролиз водного раствора соли по плану:

1. Запишите все возможные процессы на аноде, установите потенциалы процессов.

2. Сравните потенциалы анодных процессов и определите, какой из них протекает в первую очередь?

3. Выясните, меняется ли среда около анода, если да, то как и почему?

4. Запишите все возможные процессы на катоде, установите потенциалы процессов.

5. Сравните потенциалы катодных процессов и определите, какой из них протекает в первую очередь.

6. Установите, меняется ли среда около катода, если да, то как и почему?

7. Запишите итоговую схему процесса электролиза.

№ варианта	Состав и концентрация электролита	рН электролита и материал электродов
	0, 1 M раствор Zn(NO3)2	pH=4, катод – Zn, анод – С
	0, 5 M раствор MgBr2	pH=6, 5, электроды – Pt
	0, 1 M раствор NiSO4	pH=5, электроды – Ni
	0, 1 M раствор FeJ2	pH = 4, 5, катод – Fe, анод – Pt
	2 M раствор KNO2	pH = 8, электроды – Pt
	1 M раствор K2SO4	pH = 7, катод – Fe, анод – Cu
	0, 01 M раствор Au(NO3)3	pH = 6, катод – Au, анод – Pt
	2 M раствор K4[Fe(CN)6]	pH = 7, электроды – Pt
	0, 5 M раствор CoCl2	pH = 6, 5, катод – Fe, анод – C
	0, 1 M раствор CuSO4	pH = 5, катод – Al, анод – Сu
	0, 01 M раствор FeF3	pH = 6, электроды – C
	2 M раствор Cr(NO3)3	pH = 5, катод – Ni, анод – Cr
	0, 5 M раствор K2SO4	pH = 6, 5, катод – Fe, анод – Sn
	1 M раствор AgNO3	pH = 7, катод – Cu, анод – Ag
	0, 001 M раствор HCl	pH = 3, катод – Sn, анод – Cu
	0, 01 M раствор MnCl2	pH = 6, катод – Mn, анод – Pt
	0, 2 раствор SnCl2	pH = 5, катод – Fe, анод – Sn
	0, 001 M раствор ZnCl2	pH = 6, 5, катод – C, анод – Zn
	0, 0 M раствор MgCl2	pH = 7, катод – Mg, анод – Pt
	0, 01 M раствор K3PO4	pH = 10, электроды – C
	0, 2 M раствор ZnSO4	pH = 5, электроды – Zn
	0, 01 M раствор KBr	pH = 8, катод – C, анод – Ni

Задачи для вариантов

3. Сколько кулонов электричества необходимо пропустить через раствор Bi(NO₃)₃, чтобы на катоде выделилось 0, 2 г висмута? Запишите процессы на катоде, аноде и суммарный процесс электролиза.

6. При прохождении тока силой 1, 5 А в течении 30 минут через раствор соли трехвалентного металла на катоде выделилось 1, 07 г металла. Какой это металл?

9. Через раствор CuSO₄ при рН=6 было пропущено 9650 кулонов электричества, при этом на катоде выделилось 2, 86 г меди. Определите выход по току. Запишите суммарный процесс электролиза.

12. Чему равна толщина слоя цинкового покрытия, полученного в течении 1, 5 часов при плотности тока 0, 75 А/дм² и выходе по току 90% (плотность цинка составляет 7*10³ г/дм³)?

15. Определите, сколько граммов гидроксида натрия образовалось у катода при электролизе раствора хлорида натрия, если на катоде выделилось 2, 8 л водорода, измеренного при нормальных условиях? Запишите суммарный процесс электролиза.

18. Рассмотрите схему электрохимической очистки серебра, имеющего примеси золота, меди, никеля. Куда помещают стержни с загрязненным серебром? На каком электроде получают чистое серебро? Что выступает электролитом? Запишите процессы на катоде и на аноде.

21. При электролизе раствора нитрата никеля на аноде выделилось 1120 мл кислорода, измеренного при нормальных условиях. Сколько граммов никеля выделилось на катоде, если выход по току равен 70%? Запишите суммарный процесс электролиза.

24. Через раствор хлорида олова SnCl₂ пропущено 10 А× час электричества, при этом на катоде выделилось 18 граммов олова. Напишите уравнения реакций, протекающих на электродах. Рассчитайте выход олова по току.

Контрольное задание № 10

Тема: «Коррозия металлов»

Рассмотреть возможность коррозии сплава в заданной среде при доступе воздуха по плану:

1. Определить анод и катод в паре.

2. Записать процессы протекающие на анодных и катодных участках.

3. Рассчитать потенциалы катодных процессов.

4. Определить возможность коррозии.

№ вар.	Сплав	рН	№ вар.	Сплав	рН
	Fe-Ni	10		Cu-Al	10
	Cd-Sn	7		Fe-Ni	5
	Сo-Cu	5		Pb-Sn	7
	Fe-Pb	10		Ag-Au	10
	Cd-Ni	7		Fe-Mn	5
	Cu-Pb	5		Al-Mg	7
	Fe-Co	10		Cu-Ag	10
	Co-Ni	7		Sn-Pb	5
	Mg-Fe	5		Zn-Cd	7
	Zn-Pb	10		Ag-Ni	10
	Au-Ni	7		Fe-Bi	12
	Mg-Ni	5		Bi-Sn	4
	Ni-Sn	10		Bi-Pb	2
	Co-Pb	7		Cd-Fe	11
	Cd-Ag	5		Al-Mg	9

Контрольное задание № 11

Тема: «Свойства металлов»

Написать реферат по следующему плану:

1. Электронная конфигурация атома. Возможные степени окисления.

2. Нахождение в природе и получение в свободном виде.

3. Физические и химические свойства.

4. Свойства соединений.

5. Сплавы. Применение металла и его соединений.

№ вар.	Металл	№ вар.	Металл	№ вар.	Металл
	Бериллий		Олово		Молибден
	Магний		Свинец		Вольфрам
	Алюминий		Цинк		Цирконий
	Титан		Медь		Платина
	Ванадий		Серебро		Висмут
	Хром		Кадмий		Сурьма
	Марганец		Ниобий		Технеций, рений
	Железо		Тантал		Индий, таллий
	Кобальт		Ртуть		Осмий, иридий
	Никель		Золото		Рутений, родий, палладий

Вопросы для подготовки к экзамену

1. Основные законы химии: закон сохранения массы, постоянства состава, кратных отношений, закон Авогадро и следствие из него. Закон эквивалентов. Эквивалент простого и сложного вещества. Определение эквивалента по химическим реакциям.

2. Строение атома. Эволюция в развитии о строении атома (Томсон, Резерфорд, Бор). Современная теория строения атома. Корпускулярно-волновая двойственность электрона (Луи-де-Бройль, Девиссон, Джермер). Принцип неопределённости Гейзенберга. Уравнение Шредингера. Понятие о волновой функции и электронном облаке. Квантовые числа, их физический смысл. Энергетический уровень, подуровень, орбиталь, типы орбиталей. Принцип Паули и следствие из него. Принцип наименьшей энергии. Правило Гунда. Электронные формулы (конфигурации) атомов.

3. Периодический закон химических элементов и его физический смысл. Периодическая система элементов. Понятие о s-, p-, d-, f-элементах. Электронные аналоги: полные и неполные. Потенциал ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность. Закономерности в изменениях этих величин в группах и периодах.

4. Химическая связь и её виды. Ковалентная связь, её образование по методу валентных связей. Обменный и донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи. Характеристики прочности ковалентной связи. Факторы, влияющие на неё. Понятие о σ - и π -связях. Свойства ковалентной связи: насыщаемость, направленность, поляризуемость. Полярность связи, полярность молекул. Теория гибридизации. Типы гибридизации связи. Строение молекул. Ионная связь, её свойства.

5. Энергетика химических процессов. Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия и энтальпия. Закон Гесса, следствия из него. Термохимические уравнения и расчеты. Второй закон термодинамики. Энтропия, её изменение в химических процессах. Энергия Гиббса. Направленность химических процессов.

6. Понятие о механизме химической реакции. Гомогенные и гетерогенные системы. Условия протекания реакций. Понятия о скорости химической реакции. Средняя скорость и скорость истинная. Зависимость скорости химических реакций от концентрации (закон действующих масс) для гомогенных и гетерогенных реакций. Константа скорости реакции, её физический смысл, и размерность.Порядок и молекулярность реакции. Зависимость скорости реакции от температуры (правило Вант-Гоффа). Уравнение Аррениуса.

7. Обратимые химические реакции. Химическое равновесие. Константа равновесия для гомогенных и гетерогенных реакций, её физический смысл. Смещение химического равновесия (принцип Ле-Шателье). Связь энергии Гиббса и константы равновесия.

8. Понятие о дисперсных системах. Классификация дисперсных систем. Растворы, их виды. Способы выражения концентрации растворов. Растворимость. Свойства растворов неэлектролитов: давление пара растворителя, температуры кипения, замерзания, осмотическое давление (законы Рауля и Вант-Гоффа).

9. Растворы электролитов. Отклонение свойств электролитов от свойств растворов неэлектролитов. Изотонический коэффициент. Электролитическая диссоциация, её механизм. Сильные и слабые электролиты. Степень и константа диссоциации. Кажущаяся степень диссоциации. Реакции в растворах электролитов. Ионные уравнения реакций. Произведение растворимости. Условие выпадения осадка.

10. Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Характеристика кислотности и щёлочности среды. Водородный показатель, его значения в различных средах. Индикаторы.

11. Гидролиз солей. Типичные случаи гидролиза (4 случая). Совместный гидролиз. Количественные характеристики гидролиза: степень гидролиза, константа гидролиза.

12. Валентность и степень окисления. Определение степени окисления атомов различных элементов. Процессы окисления и восстановления. Окислители и восстановители. Окислительно-восстановительные реакции. Их классификация и значение. Вывод коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса и электронно-ионным методом.

13. Химические источники тока. Их виды, преимущества и недостатки. Возникновение скачка потенциала на границе металл-электролит. Равновесный электродный потенциал, его зависимость от концентрации (уравнение Нернста). Устройство гальванических элементов. Процессы, происходящие на электродах элемента. Электрохимические схемы гальванических элементов. Определение стандартных электродных потенциалов. Типы гальванических элементов. Стандартный водородный электрод. Электрохимический ряд напряжений. Явление поляризации. Деполяризация. Топливные элементы. Аккумуляторы.

14. Электролиз. Его сущность. Анод и катод, процессы, происходящие на них. Напряжение разложения. Перенапряжение при электролизе. Последовательность разряда ионов на катоде и аноде. Электролиз с растворимым и нерастворимым анодом. Электролиз растворов и расплавов. Вторичные процессы при электролизе. Законы электролиза. Выход по току. Практическое применение электролиза.

15. Коррозия металлов. Масштабы и виды потерь от коррозии металлов. Способы оценки коррозионной стойкости металлов. Классификация коррозии по видам коррозионных разрушений, по видам коррозионных сред и механизму коррозионных процессов. Химическая коррозия, её сущность и виды. Оценка защитных свойств плёнок при химической коррозии. Методы защиты металлов от химической коррозии. Электрохимическая коррозия. Её виды и механизм протекания. Факторы, влияющие на скорость протекания электрохимической коррозии. Причины её возникновения. Перенапряжение и его роль при коррозии металлов. Методика расчёта возможности коррозии металлов и их сплавов в конкретных условиях.

16. Защита металлов от электрохимической коррозии. Изоляционные методы, электрохимические методы. Обработка коррозионно-агрессивных сред. Экономическое значение защиты металлов от коррозии.

17. Комплексные соединения, их классификация. Состав и структура. Химическая связь в комплексных соединениях. Диссоциация комплексных соединений. Константа нестойкости комплексного иона. Реакции образования комплексных соединений. Номенклатура. Практическое значение комплексных соединений.

18. Общие свойства металлов. Понятие: металл-элемент и металл-простое вещество. Классификация металлов. Распространение и формы нахождения металлических элементов в природе. Основные методы получения металлов. Получение чистых и сверхчистых металлов. Металлическая связь. Кристаллическая решётка металлов. Основные виды кристаллических решёток металлов. Физические свойства металлов. Химические свойства металлов. Интерметаллические соединения и твёрдые растворы. Виды твёрдых растворов. Восстановительная активность металлов и её количественная характеристика. Взаимодействие металлов с элементарными окислителями. Отношение металлов к воде, кислотам, щелочам.

Типовые задачи для подготовки к экзамену

1. Определить молярную массу эквивалента алюминия, если известно, что 54г его вытеснило 67, 2л водорода, измеренного при нормальных условиях, из раствора соляной кислоты.

2. Составить электронную формулу атома Fe. Представить графическую схему заполнения электронами валентных орбиталей в нормальном и возбужденном состояниях. Определить возможные валентности.

3. Объяснить механизм образования молекулы NH₃ по методу валентных связей. Представить электронно-точечную формулу молекулы и определить ее геометрическую форму.

4. Используя данные по теплотам образования и энтропии веществ определить, в каком направлении при стандартных условиях может самопроизвольно протекать реакция: Fe₃O₄ + CO = 3Feo + CO₂.

5. Вычислить, сколько энергии можно получить от сжигания 100л пропана.

6. Определить температуру, при которой становится возможным протекание реакции: Al₂O₃ + 3C = 2Al + 3CO.

7. При 150°С реакция заканчивается за 16мин. Принимая температурный коэффициент скорости реакции равным 2, рассчитать, через какое время эта реакция закончится, если ее проводить при 80°С.

8. Как изменится скорость реакции: Fe₂O₃ + 3CO = 2Feo + CO₂

а) при увеличении концентрации CO в 2 раза;

б) при увеличении давления в 2 раза;

в) при увеличении температуры на 30°С ( =2, 5).

9. В каком направлении сместится равновесие в системе:

а) при повышении давления;

б) при уменьшении концентрации азота;

в) при повышении температуры (даны всех веществ).

10. При состоянии равновесия в системе: N_2(газ) + 3H_2(газ) 2NH₃

концентрации участвующих веществ равны: азота 3 моль/л; водорода 9моль/л; аммиака 4моль/л. Рассчитать константу равновесия и начальные концентрации азота и водорода, если начальная концентрация аммиака была равна 0.

11. На нейтрализацию 50мл раствора кислоты израсходовано 25мл 0, 5 нормального раствора щелочи. Чему равна нормальность кислоты?

12. Смешали 300г 12%-ного раствора и 500г 30%-ного раствора KCl. Чему равна массовая доля KCl в полученном растворе?

13. При растворении 5г вещества в 200мл воды получился не проводящий тока раствор, кристаллизующийся при -1, 45°С. Определить молекулярную массу растворенного вещества. (Криоскопическая постоянная воды равна 1, 86).

14. Написать уравнения ступенчатой диссоциации следующих электролитов: H₂CO₃, Al(OH)₃, KH₂PO₄, Al(OH)₂Cl.

15. Вычислить рН 0, 1М раствора гидроксида аммония NH₄OH ( ).

16. Вычислить рН 0, 1М раствора уксусной кислоты CH₃COOH ( ).

17. Написать уравнения реакции гидролиза в молекулярной и ионной формах и определить характер среды для следующих солей: AlCl₃, K₃PO_4, NaCN, Al₂S_3.

18. Определить рН 0, 1М раствора Na₂S, считая что гидролиз протекает по первой ступени. (Ступенчатые константы диссоциации сероводородной кислоты К1 и К2 равны соответственно и ).

19. Для реакции: Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + I₂ + H₂O = K₂Cr₂O₇ + KI + H₂SO₄

вывести коэффициенты электронно-ионным методом, указать окислитель и восстановитель. По окислительно-восстановительным потенциалам реагирующих веществ определить, возможно ли самопроизвольное протекание реакции при стандартных условиях.

20. Для комплексного соединения K₃[Fe(CN)₆] указать комплексо-образователь, координационное число комплексообразователя и его степень окисления. Назвать это соединение и написать уравнение его диссоциации. Написать выражение константы нестойкости комплексного иона. Написать в молекулярной и ионной формах уравнения обменной реакции K₃[Fe(CN)₆] и FeCl₂.

21. Гальванический элемент состоит из водородного электрода (рН=3) и цинкового электрода, погруженного в 0, 1М раствор ZnSO₄. Составить схему этого элемента. Написать уравнения электродных процессов и суммарной реакции, происходящей при работе элемента. Вычислить электродвижущую силу элемента. Указать, в каком направлении будут перемещаться электроны во внешней цепи при работе этого элемента.

22. Составить схемы двух гальванических элемнтов, в одном из которых медь служила бы катодом, а в другом - анодом. Написать уравнения реакций, протекающих при работе этих элементов, и вычислить значения стандартных ЭДС.

23. Написать уравнения процессов, происходящих при электролизе 0, 1М раствора CuSO₄ при рН=10 с

а) медными электродами;

б) угольными электродами.

24. При электролизе водного раствора NiSO₄ на аноде протекает процесс: 2H₂O – 4e‾ → O₂ + 4H⁺. Из какого материала сделан анод: а) из никеля; б) из меди; в) из золота?

25. Ток силой 6А пропускали через водный раствор серной кислоты в течение 1, 5 часа. Вычислить массу разложившейся воды и объем выделившихся кислорода и водорода (условия нормальные).

26. В каком случае коррозия железа при повреждении покрытия будет происходить быстрее: хромированного или никелированного? Ответ обосновать.

27. Рассчитать возможность электрохимической коррозии пары Fe-Ni при рН=10 с доступом воздуха.

Список литературы

1. Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. ­­­- М.: Высшая школа, 1998.

2. Введение в общую химию /Под ред. Г. П. Лучинского. ­­­- М.: Высшая школа, 1980.

3. Глинка Н. Л. Общая химия. /Под ред. В. А. Рабиновича. ­­­- Л.: Химия, 1988.

4. Глинка Н. Л. Задачи и упражнения по общей химии: Учеб. Пособие для вузов. /Под ред. В. А. Рабиновича и Х. М. Рубиной­­­- Л.: Химия, 1986.

5. Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж. Основные законы химии. Т. 1-2. ­­­- М.: Мир, 1982.

6. Зайцев О. С. Общая химия. - М.: Высшая школа, 1990.

7. Карапетьянц М. Х., Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. ­­­- М.: Химия, 1981.

8. Кембел Дж. Современная общая химия. Т. 1-3. - М.: Мир, 1975.

9. Коровин Н. В. Общая химия. Учебник для вузов. ­­­- М.: Высшая школа, 1998.

10. Крестов Г. А. Теоретические основы неорганической химии. ­­­- М.: Высшая школа, 1982.

11. Крестов Г. А., Березин Б. Д. Основные понятия современной химии. ­­­- Л.: Химия, 1983.

123Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. III.6. Набор химических структурных формул.
2. Банковская система: структура, функции, роль.
3. В задачах (258–266) вычислить, сколько молей веществ, подчеркнутых в уравнениях реакций, прореагировало или образовалось в результате химических превращений, если при этом выделилось 2500 кДж тепла
4. В задачах 285–300 определить константу равновесия обратимых химических реакций при заданной температуре и указать, как будет смещаться равновесие при повышении температуры или давления
5. Занятие № 1. Тема: Правила работы со световым микроскопом. Особенности строения растительной клетки.
6. Занятие № 11 Тема: «Биогенные s– , p– и d– элементы: биологическая роль, применение в медицине. Рубежная контрольная №1».
7. Занятие № 14. Тема: Империя заднежгутиковые: царство настоящие грибы: отделы хитридиомицеты и зигомицеты.
8. Занятие № 5. Тема: строение побега. Метаморфозы побега.
9. Занятие № 6. Тема: порядок астроцветные, или сростнопыльниковые: семейство сложноцветные, или астровые.
10. Занятие № 9 Тема: «Коллоидные растворы: получение, очистка и свойства. Коагуляция коллоидных растворов. Коллоидная защита».
11. Занятие № 9. Тема: порядок чешуецветные, или мятликоцветные: семейство злаки, или мятликовые.
12. Занятие №12 Тема: «Классификация, номенклатура, изомерия органических соединений. Взаимное влияние атомов. Сопряжение. Ароматичность. Реакционная способность углеводородов».