IX. Электродные потенциалы. Гальванические элементы.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Пример 1.Определите ЭДС концентрационного медного элемента с концентрациями ионов меди, равными 10^–1 моль/л у одного электрода и 10^–3 моль/л у другого при 298 К.

Решение. Схема такого гальванического элемента Cu½ Cu²⁺||Cu²⁺½ Cu. По уравнению Нернста рассчитываем потенциалы двух медных электродов.

Для первого электрода:

j_С_u²⁺/_Cu = j⁰_С_u²⁺/_Cu + lg10^-1 = 0, 337 + 0, 0295× (–1) = 0, 3075 В

Для второго электрода:

j_С_u²⁺/_Cu = j⁰_С_u²⁺/_Cu + lg10^-3 = 0, 337 + 0, 0295× (–3) = 0, 2485 В

Первый электрод с большим значением потенциала в данном элементе является катодом, второй – анодом. ЭДС рассчитываем по формуле:

E = j_к – j_а = 0, 3075 – 0, 2485 = 0, 059 В.

Пример 2. Рассчитайте ЭДС элемента Cd½ Cd²⁺||Cu²⁺½ Cu при концентрации ионов Cu²⁺ и Cd²⁺, равных соответственно 0, 1 и 0, 01 моль/л.

Решение. Используя уравнения Нернста и данные табл. 2, рассчитываем электродные потенциалы кадмия и меди:

j_С_u²⁺/_Cu = j⁰_С_u²⁺/_Cu + lg10^-1 = 0, 337 + 0, 0295× (–1) = 0, 3075 В

j_С_d²⁺/_Cd = j⁰_С_d²⁺/_Cd + lg10^-2 = –0, 403 + 0, 0295× (–2) = –0, 462 В

Так как j_С_d²⁺/_Cd < j_С_u²⁺/_Cu, то токообразующей в этом гальваническом элементе является реакция Cd⁰ + Cu²⁺ = Cd²⁺ + Cu⁰. Рассчитываем ЭДС элемента

E = j_С_u²⁺/_Cu – j_С_d²⁺/_Cd = 0, 3075 – (–0, 462 ) = 0, 77 В.

Пример 3. Как изменится масса цинковой пластинки при взаимодействии ее с растворами: а) CuSO₄; б) MgSO₄; в) Pb(NO₃)₂? Почему? Составьте молекулярные и ионные уравнения соответствующих реакций.

Решение. В соответствии с положением ряду напряжений (табл. 2) ионы меди и свинца по отношению к цинку будут проявлять окислительную активность. При контакте с растворами CuSO₄ и Pb(NO₃)₂ будут протекать реакции растворения цинка и осаждения соответствующего металла:

а) CuSO₄ + Zn = Cu + ZnSO₄; Cu²⁺ + Zn = Cu + Zn²⁺

б) Pb(NO₃)₂ + Zn = Pb + Zn(NO₃)₂; Pb²⁺ + Zn = Pb + Zn²⁺

Один моль эквивалентов цинка (32, 69 г/моль) будет замещаться на один моль эквивалентов меди (31, 77 г/моль) или свинца (103, 6 г/моль). Учитывая молярные массы эквивалентов этих элементов, в растворе CuSO₄ масса цинковой пластины будет незначительно уменьшаться, а в растворе Pb(NO₃)₂ – заметно увеличиваться.

Стандартный потенциал магния имеет меньшее значение, чем потенциал цинка (табл. 2). Это означает, что ионы магния не могут окислять цинковую пластинку. Поведение цинка в таком растворе аналогично окислению цинковой пластинки в воде: Zn – 2ē = Zn²⁺. Протекание такого процесса приведет к малозаметному снижению массы цинковой пластинки.

Пример 4. Исходя из значений стандартных электродных потенциалов и DG⁰_х.р., укажите, можно ли в гальваническом элементе осуществить реакцию Pb²⁺+ Ti = Pb + Ti²⁺. Составьте схему гальванического элемента, напишите уравнения электродных реакций.

Решение. В соответствии с уравнением реакции схему гальванического элемента можно представить следующим образом: (–)Ti½ Ti²⁺||Pb²⁺½ Pb(+). Уравнения электродных реакций имеют вид:

на аноде: Ti⁰ – 2ē ® Ti²⁺

на катоде: Pb²⁺+ 2ē ® Pb⁰

Рассчитываем стандартное значение ЭДС:

E⁰ = j⁰_к – j⁰_а = j⁰_Pb²⁺/_Pb – j⁰_Ti²⁺/_Ti = –0, 126 – (–1, 628) = 1, 502 B.

Энергию Гиббса рассчитываем по уравнению DG⁰= – nE⁰F= – 2 × 1, 502 × 96500 = –289, 9 кДж. Так как DG⁰< 0, токообразующая реакция возможна.

Контрольные вопросы.

1. При окислении 16, 74 г двухвалентного металла образовалось 21, 54 г оксида. Вычислите эквивалентные массы металла и его оксида. Чему равны мольная и атомная массы металла? Ответ: 27, 9 г/моль; 35, 9 г/моль; 55, 8 г/моль.

2. Относительная плотность некоторого газа по воздуху равна 1, 52. Определите а) какой объем при нормальных условиях займут 5, 5 г этого газа; б) массу десяти молекул этого газа. Ответ: 2, 79 л; 7, 32•10^{-22 г.}

3. Чему равен при нормальных условиях эквивалентный объем водорода? Вычислите эквивалентную массу этого металла, если на восстановление 1, 017 г его оксида израсходовалось 0, 28 л водорода (н.у.). Ответ: 32, 68 г/моль.

4. Вычислите молярную и относительную молекулярную массы газообразного вещества, если известно, что это вещество массой 21 г занимает объем 22 л при давлении 125 кПа и 20^оС. Ответ: 18, 60 г/моль.

5. На нейтрализацию 0, 943 г фосфористой кислоты Н₃РО₃ израсходовано 1, 291 г КОН. Вычислите эквивалентную массу и основность Н₃РО₃ в этой реакции. На основании расчета напишите уравнение реакции. Ответ: 0, 5 моль; 41 г/моль; 2.

6. Смесь газов, состоящая из водорода, азота и аммиака, массы которых, соответственно, равны 0, 200; 0, 210 и 0, 510, находятся при температуре 25^оС и давлении 101, 3 кПа. Вычислите объем газовой смеси. Ответ: 3, 36 л.

7. Молекула некоторого газообразного вещества имеет массу, равную 9, 63•10^{-23 г. Вычислите молекулярную массу газа и относительную плотность его по водороду и аммиаку. Какова будет температура в сосуде объемом 300 л, содержащем 2, 32 кг этого газа под давлением 325 кПа? Ответ: 57, 97 г/моль; 28, 99; 3, 41; 293 К.}

8. Определите массу йода, который можно получить при пропускании хлора через раствор, содержащий 8, 3 г иодида калия. Ответ: 6, 35 г.

9.Газовая смесь массой 100 г состоит из СО и СО₂. Массовые доли газов равны соответственно 0, 7 и 0, 3. Рассчитайте объем газовой смеси при температуре 50^оС, давлении 98600 Па и объемные доли газов. Ответ: 86, 64 л; 78, 57%; 21, 43%.

10. Газ массой 0, 078 г занимает объем 0, 2 л при температуре 27^оС и давлении 0, 324•10⁵ Па. Вычислите молярную массу газа и его плотность по воздуху и азоту. Ответ: 30, 01 г/моль; 1, 03; 1, 07.

11. Даны 2 л газа при 50⁰С и давлении 790 мм рт. ст. При какой температуре объем газа станет равным 3 л, если давление снизится до 750 мм рт. ст.?

12. Даны 155 л газа при 0⁰С и давлении 2 атм. При каком давлении объем газа достигнет 145 л, если температура снизилась до -25⁰С?

13. Даны 210 л газа при 25⁰С. При какой температуре объем газа станет равным 190 л, если давление останется неизмененным?

14. Даны 60 л газа при 15⁰С и 310 кПа. При каком давлении объем газа достигнет 45 л, если температура возросла до 17⁰С?

15. Даны 40 л газа при 15⁰С и 120 кПа. При каком давлении объем газа достигнет 45 л, если температура возросла до 43⁰С?

16. Даны 23 л газа при -13⁰С. При какой температуре объем газа станет равным 27 л, если давление останется неизмененным?

17. Газовая смесь объемом 0, 2 л состоит из водорода и 30% водяных паров и находится при атмосферном давлении и температуре 150⁰С. Определите массу воды, которая может сконденсироваться.

18. Газовая смесь объемом 7 л состоит из азота и 20% водяных паров и находится при давлении 95 кПа и температуре 140⁰С. Определите массу воды, которая может сконденсироваться.

19. При 21^оС и 340 кПа масса 0, 62 л газа 2.4 г. Вычислить плотность этого газа по отношению к водороду.

20. Газовая смесь объемом 0, 5 л состоит из кислорода и 10% водяных паров и находится при атмосферном давлении и температуре 120⁰С. Определите массу воды, которая может сконденсироваться.

21. Фосфор и ванадий находятся в V группе, но в разных подгруппах. Почему? Объяснить, написав электронные формулы и схемы атомов данных элементов. Указать валентные электроны. Чему равна спин-валентность данных атомов в нормальном и возбужденном состояниях. Записать электронные схемы фосфора и ванадия в возбужденных состояниях. К каким электронным семействам они относятся? Какими свойствами обладают атомы этих элементов и почему?

22. Фтор и бром находятся в VII группе главной подгруппе Периодической системы, имеют одинаковую электронную конфигурацию внешнего уровня s²p⁵.Исходя из строения атомов этих элементов, объяснить: фтор или бром проявляет в большей степени окислительные свойства? Почему фтор проявляет валентность равную только 1, а бром может иметь переменную: 1, 3, 5, 7? Объяснить, написав электронные схемы атомов фтора и брома в нормальном и возбужденных состояниях.

23. Углерод и титан находятся в 4 группе Периодической системы. На основании электронных формул и электронных схем элементов определить их валентность в нормальном и возбужденном состояниях, принадлежность к электронным семействам. Объяснить, почему атомы этих элементов находятся в разных подгруппах и обладают противоположными свойствами?

24. Сера и хром находятся в VI группе Периодической системы. Объяснить, почему хром проявляет восстановительные (металлические), а сера – окислительные (неметаллические) свойства? Дать обоснованный ответ, исходя из электронного строения атомов этих элементов, величины их электроотрицательности. К каким электронным семействам принадлежат сера и хром? Имеют ли атомы этих элементов возбужденные состояния? Ответ подтвердить, написав их электронные схемы. Чем объясняется «провал» электрона у атома хрома?

25. Германий и свинец находятся в IV группе главной подгруппе, имеют одинаковую конфигурацию внешнего энергетического уровня: s²p². На основании электронного строения атомов этих элементов объяснить изменение в главной подгруппе: радиуса, электроотрицательности, свойств. Какую валентность могут проявлять атомы этих элементов в нормальном и возбужденном состояниях? Поясните, написав их электронные схемы.

26. У какого элемента – фосфора или сурьмы более выражены окислительные (неметаллические) свойства? Дать обоснованный ответ, исходя из: электронной структуры атомов, их радиусов, величин электроотрицательностей. Какую валентность могут иметь атомы данных элементов в нормальном и возбужденном состояниях? Ответ мотивируйте электронными схемами. К какому электронному семейству принадлежат эти элементы?

27. Написать электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 23 и 33. К каким электронным семействам они относятся? Указать валентные электроны. Почему элемент с порядковым номером 33 находится в главной подгруппе, а элемент под номером 23 – в побочной? Записать электронные схемы атомов этих элементов в нормальном и возбужденном состояниях. Чему равна их спин-валентность в разных состояниях? Какими свойствами обладают атомы этих элементов и почему?

28. Почему углерод и олово находятся в IV группе главной подгруппе, а обладают противоположными свойствами? Дать обоснованный ответ, исходя из их электронного строения, радиусов атомов, электроотрицательности. Могут ли атомы этих элементов проявлять валентность, равную номеру группы, в которой находятся? Объяснить, написав их электронные схемы.

29. Натрий и хлор находятся в третьем периоде периодической системы, но в разных группах. Почему? Объяснить, написав электронные формулы и схемы атомов этих элементов. К каким электронным семействам они относятся? Объяснить, почему атом хлора может иметь переменную спин-валентность? Пояснить, написав электронные схемы возбужденных состояний. Как изменяются радиус и свойства атомов элементов третьего периода?

30. Алюминий и скандий находятся в третьей группе, но в разных подгруппах. Почему? Объяснить, написав электронные формулы и схемы атомов этих элементов в нормальном состоянии. К каким электронным семействам они относятся? Записать электронные схемы этих атомов в возбужденном состоянии. Определить спин-валентность в разных состояниях. Какими свойствами обладают атомы этих элементов: окислительными или восстановительными? Объяснить, почему?

31. Используя справочные данные, определить, возможна ли термодинамически данная реакция в стандартных условиях:

Fe₂O_3(к) + ЗН₂ = 2 Fe_(к) + ЗН₂О_(г).

вещество	∆ Н⁰₂₉₈, кДж/моль	∆ S⁰₂₉₈, Дж/(моль*К)
Fe₂O_3(к)	- 821
Н_2(г)
Fе_(к)
Н₂О_(г)	- 242

32. Используя справочные данные, определить, возможна ли термодинамически данная реакция в стандартных условиях: СаСО_3(т) = СаО_(т) + СО_2(г).

вещество	∆ Н⁰₂₉₈, кДж/моль	∆ S⁰₂₉₈, Дж/(моль*К)
СаСО_3(т)	- 1206
СаО_(т)	- 635
СО_2(г)	- 393

33. Используя справочные данные, определить, возможна ли термодинамически данная реакция в стандартных условиях:

Fe₂O_3(к) + ЗС_{(графит)} = 2 Fе_(к)+ ЗСО_(г).

вещество	∆ Н⁰₂₉₈, кДж/моль	∆ S⁰₂₉₈, Дж/(моль*К)
Fe₂O_3(к)	- 821
С_{(графит)}
Fе_(к)
СО_(г)	- 110

34. Используя справочные данные, определить, возможна ли термодинамически данная реакция в стандартных условиях: СО_2(г) + СаО_(т) = СаСО_3(т).

вещество	∆ Н⁰₂₉₈, кДж/моль	∆ S⁰₂₉₈, Дж/(моль*К)
СаСО_3(т)	- 1206
СаО_(т)	- 635
СО_2(г)	- 393

35. Используя справочные данные, определить, возможна ли термодинамически данная реакция в стандартных условиях: Са(ОН)_2(т) + СО_2(г) = СаСО_3(т) + Н₂О_(ж).

вещество	∆ Н⁰₂₉₈, кДж/моль	∆ S⁰₂₉₈, Дж/(моль*К)
Са(ОН)_2(т)	- 986
СаСО_3(т)	- 1206
Н₂О_(ж)	- 286
СО_2(г)	- 393

36. Укажите, при какой температуре может протекать реакция образования оксида азота самопроизвольно: N_2(г) + О_2(г) = 2NO_(г).

вещество	∆ Н⁰₂₉₈, кДж/моль	∆ S⁰₂₉₈, Дж/(моль*К)
N_2(г)
О_2(г)
NО_(г)

37. Можно ли получить из простых веществ при стандартных условиях Al₂O₃?

вещество	∆ Н⁰₂₉₈, кДж/моль	∆ S⁰₂₉₈, Дж/(моль*К)
Al_(т)
О_2(к)
Al₂O_3(т)	- 1675

38. При взаимодействии 1 моль водорода и 1 моль фтора выделилось 536 кДж теплоты. Определить энтальпию образования фтороводорода. Реакция протекает по схеме: F_2(г) + H_2(г) → HF_(г).

39. При взаимодействии 34 г аммиака с 44, 8 л хлороводорода (н. у.), выделилось 906 кДж теплоты. Определить энтальпию образования хлорида аммония. Реакция протекает по схеме: NH_3(г) + HCl_(г) → NH₄Cl_(кр)

вещество	∆ Н⁰₂₉₈, кДж/моль
NH_3(г)	- 46
HCl_(г)	- 92

40. Вычислить тепловой эффект реакции горения этилена С₂Н_4(г). Реакция протекает по схеме: С₂Н_4(г) + O_{2 (г)} → СO_{2 (г)} + Н₂О_(г)

вещество	∆ Н⁰₂₉₈, кДж/моль
С₂Н_4(г)
СO_{2 (г)}	- 393
Н₂О_(ж)	-286

41. При термическом разложении оксида серебра (I) выделилось 2, 24 л кислорода (н. у.) и поглотилось 6.1 кДж теплоты. Определить энтальпию образования оксида серебра (I). Реакция протекает по схеме: Ag₂О_(кр) → O_{2 (г)} + Ag_(кр)

42. Вычислить стандартную теплоту образования бензола С₆Н₆ из элементов, если теплота его сгорания равна -3301 кДж/моль. Реакция горения бензола протекает по схеме:

С₆Н₆ _(г) + O_{2 (г)} → СO_{2 (г)} + Н₂О_(г)

вещество	∆ Н⁰₂₉₈, кДж/моль
СO_{2 (г)}	- 393
Н₂О_(ж)	-286

43. При сжигании 22, 4 л (н. у.) Н₂S выделилось 519 кДж теплоты. Вычислить энтальпию образования сероводорода. Реакция протекает по схеме: Н₂S_(г) + O_{2 (г)} → SO_{2 (г)} + Н₂О_(г)

вещество	∆ Н⁰₂₉₈, кДж/моль
SO_{2 (г)}	- 297
Н₂О_(г)	-242

44. При взаимодействии 0, 5 моль магния с избытком серной кислоты выделилось 640 кДж теплоты. Определить энтальпию образования сульфата магния, ккал/моль. Реакция протекает по схеме: Mg_(кр) + H₂SO_{4 (ж)} → MgSO_{4 (кр)} + H_2(г)

45. При прокаливании на воздухе сульфида серебра образовалось 108 г серебра и выделилось 132 кДж теплоты. Вычислить энтальпию образования сульфида серебра. Реакция протекает по схеме: Ag₂S + O_{2 (г)} → SO_{2 (г)} + Ag

вещество	∆ Н⁰₂₉₈, кДж/моль
SO_{2 (г)}	- 297

46. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий веществ вычислите Δ G₂₉₈ реакции, протекающей по уравнению: NН_3(г) + НСl_(г) = NН₄Сl_(к). Будет ли данная реакция протекать самопроизвольна при стандартных условиях?

47. Определите, при какой температуре начинается реакция восстановления Fe₃O₄протекающая по уравнению:

48. Fe₃O_4(к) + CO(г) = 3FeO_(к) + СO_2(г); H = +34, 55 кДж;

49. Чем можно объяснить, что при стандартных условиях невозможна экзотермическая реакция: Н_2(г) + СО_2(г)= СО_(г)+ Н₂О_(ж), тепловой эффект которой равен DН^о₂₉₈ = –2, 85 кДж? Ответ подтвердить расчетами DS^о₂₉₈ и DG^о₂₉₈ реакции, используя уравнение Гиббса.

50. Будет ли протекать в стандартных условиях реакция: 2NО_(г) + + О_2(г) =2NО_2(г)? Ответ мотивировать, вычислив DG^о₂₉₈ данной реакции, используя уравнение Гиббса.

51. При какой температуре наступит равновесие системы CO_(г) + 2H_2(г) ↔ CH₃OH_(ж); H = -128, 05 кДж?

52. Определить DG^о₂₉₈ реакции: 4NН_3(г) + 5О_2(г) = 4NО_(г) + 6Н₂О_(п), используя стандартные энтальпии образования и абсолютные стандартные энтропии соответствующих веществ. Возможна ли эта реакция в стандартных условиях?

53. Определить DG^о₂₉₈ реакции: Сr₂О_3(к) + 2Аl_(к) = 2Сr_(к) + Аl₂О_3(к), используя стандартные энтальпии образования и абсолютные стандартные энтропии соответствующих веществ. Будет ли протекать самопроизвольно данная реакция в стандартных условиях?

54. Нитрат аммония – NH₄NO₃ – ценное азотное удобрение. Рассчитать, возможен ли процесс получения данного удобрения в стандартных условиях по реакции: 2N_{2 (г)}+ 4H₂O_(п)+ O_{2 (г)}= 2NH₄NO_{3 (т)}?

55. Вычислите, при какой температуре начинается диссоциация пентахлорида фосфора, протекающая по уравнению PCl_5(г) = PCl_3(г) + Сl_2(г); H = +92, 59 кДж;

56. Наиболее перспективным жидким топливом является метанол СН₃ОН. Определить, возможен ли процесс получения метанола в стандартных условиях по реакции: СО_(г)+ 2Н_{2 (г)} = СН₃ОН_(г), DН^о₂₉₈ = –128, 1 кДж?

57. Горение водорода сопровождается образованием парообразной воды: 2Н_2(г) + О_2(г) = 2Н₂О_(п). Написать выражение скорости данной реакции согласно закону действия масс. Определить, как изменится скорость реакции, если увеличить концентрацию водорода в 3 раза?

58. При 30^оС реакция заканчивается за 4 мин, а при 10^оС - за 16 мин. Вычислить температурный коэффициент скорости реакции. Сколько времени потребуется на прохождение этой реакции при 20^оС?

59. Как изменится скорость прямой реакции в равновесной системе: 4FeS_(к)+7O_2(г)D 2Fe₂O_3(к)+4SО_2(г)при увеличении давления в 2 раза?

60. Как изменится скорость обратной реакции в равновесной системе: 4NH_3(г)+5O_2(г)D 4NО_2(г)+ H₂O_(г)при увеличении объема в 2 раза?

61. Как изменится скорость обратной реакции: 2SO_2(г) + O_2(г)+ 2H₂O_(г) D 2H₂SO_4(ж)при увеличении давления в три раза?

62. Как изменится скорость прямой реакции: 2SO_2(г) + O_2(г)+ 2H₂O_(г) D 2H₂SO_4(ж)при увеличении объема в два раза?

63. Как изменится скорость реакции C_{(графит)} + O_2(г)→ CO_2(г)при увеличении концентрации кислорода в 3 раза?

64. Как изменится скорость обратной реакции в равновесной системе: 2H₂S_(г)D 2H₂+S_(к)при увеличении давления в 2 раза?

65. При уменьшении температуры с 95°С до 40°С скорость реакции уменьшилась в 97 раз. Определите температурный коэффициент скорости реакции.

66. На сколько градусов необходимо изменить температуру в системе, чтобы скорость реакции увеличилась в 27 раз, если температурный коэффициент равен 3?

67. Чему равен температурный коэффициент скорости реакции, если при повышении температуры от 10⁰С до 50⁰С скорость реакции увеличилась в 16 раз?

68. Температурный коэффициент скорости реакции равен 3. Во сколько раз уменьшится скорость реакции при понижении температуры на 40⁰С?

69. Как изменится скорость обратной реакции в равновесной системе: 4HCl_(г)+ O_2(г)D 2H₂O_(г) + 2Cl_2(г)при увеличении объёма газовой смеси в 2 раза?

70. Как изменится скорость обратной реакции в равновесной системе: N_2(г)+ 3H_2(г)D 2NH_3(г)при увеличении давления в 4 раза?

71. При восстановлении оксида серы (IV) водородом образуются кристаллическая сера и пары воды: SО_{2 (г)} + 2Н_{2 (г)} = 2H₂O_(п) + S_(т). Написать выражение скорости приведенной реакции согласно закону действия масс. Рассчитать, как изменится скорость реакции, если уменьшить концентрацию Н₂ в 4 раза?

72. При 30^оС реакция заканчивается за 4 мин. Температурный коэффициент скорости реакции равен 2. Сколько времени потребуется на прохождение этой реакции при 10^оС?

73. Во сколько раз следует увеличить концентрацию оксида углерода (II), чтобы скорость реакции: 2СО_(г) = СО_{2 (г)} + С_(т), протекающей при низких температурах, возросла в 4 раза?

74. Для реакции, протекающей по уравнению: Н_2(г) + Сl_2(г) = 2НС1_(г), записать выражение скорости согласно закону действия масс. Рассчитать, как изменится скорость реакции, если концентрации реагирующих веществ уменьшить в 5 раз?

75. Температурный коэффициент скорости реакции равен 4. При 30^оС скорость реакции составляет 0, 02 моль/л∙ мин. Какова скорость этой реакции при: а) 0^оС; б) 50^оС?

76. Написать выражение скорости для реакции: Fе₂О_{3 (т)} + 3СО_(г) = = 2Fе_(т) + 3СО_{2 (г)}, согласно закону действия масс. Как изменится скорость реакции, если давление в системе увеличить в 2 раза?

77. Реакция при 60^оС заканчивается за 1 мин 30 сек. Сколько времени потребуется для окончания данной реакции при 80^оС, если температурный коэффициент скорости реакции равен 3?

78. При определенных условиях реакция хлороводорода с кислородом обратима: 4НС1_(г) + О_{2 (г)} « 2С1_{2 (г)} + 2Н₂О; DН°₂₉₈ = − 116, 4 кДж. Выразить константу равновесия для этой реакции через концентрации веществ согласно закону действия масс. Определить, как сместится равновесие при: а) увеличении температуры; б) повышении давления?

79. Сколько воды и хлорида натрия нужно взять, чтобы приготовить 1 л раствора с массовой долей NаСl, равной 20%, плотность которого равна 1, 13 г/см³? Какова моляльность NaCl в полученном растворе?

80. При растворении 0, 4 г карбамида (мочевина) в 10 г воды температура замерзания раствора понизилась на 1, 24^оС. Вычислить молярную массу растворенного вещества.

81. Сколько граммов Ва(ОН)₂ содержится в 1 л раствора, если на нейтрализацию 50 см³ этого раствора израсходовано 10 см³ 0, 1 н раствора соляной кислоты?

82. Определить молярную массу этиленгликоля, если температура замерзания раствора, содержащего 620 г этиленгликоля в 930 см³ воды, равна минус 20^оС.

83. Имеется раствор, в 1 л которого содержится 24, 5 г Н₂SO₄ и раствор, содержащий в 1 л 8 г NаОН. В каком объемном соотношении нужно смешать эти растворы для получения раствора, имеющего нейтральную реакцию среды?

84. Определить массовую долю этиленгликоля С₂Н₄(ОН)₂ в водном растворе, который кипит при 103, 2^оС. Эбуллиоскопическая постоянная для воды равна 0, 52.

85. При растворении 6 г технического гидроксида калия в воде получили 1 л 0, 1 М раствора КОН. Какова массовая доля КОН в техническом образце щелочи?

86. Какой объем концентрированного раствора соляной кислоты, плотность которого 1, 19 г/см³, с массовой долей НСl, равной 38%, нужно взять для приготовления 2 л 0, 1 н раствора НСl?

87. Раствор, содержащий 1, 22 г бензойной кислоты С₆Н₅СООН в 100 граммах сероуглерода, кипит при 46, 529^оС. Температура кипения сероуглерода равна 46, 3^оС. Вычислить эбуллиоскопическую постоянную для сероуглерода.

88. Сколько граммов сульфата бария выпадет в осадок, если к 50 см³ 0, 2 н раствора Н₂SO₄ прибавить избыток ВаСl₂?

89. Определите, какой катион образуется на первой ступени гидролиза сульфата меди (II).

90. Определите, какие вещества образуются на второй ступени гидролиза сульфида олова (II).

91. Определите, какой катион образуется на первой ступени гидролиза хлорида железа (III).

92. Определите, какой анион образуется на первой ступени гидролиза сульфита лития.

93. Определите, какие вещества образуются на первой ступени гидролиза бромида цинка.

94. Определите, какой катион образуется на первой ступени гидролиза сульфата хрома (III).

95. Определите, какой катион образуется на первой ступени гидролиза хлорида железа (III).

96. Определите, какой анион образуется на второй ступени гидролиза ортофосфата натрия.

97. Определите, какое соединение калия образуется на второй ступени гидролиза сульфида калия.

98. Определите, какой ион образуется на первой ступени гидролиза хлорида магния.

99. Определите, какой катион образуется на первой ступени гидролиза сульфата алюминия.

100. Определите, какой анион образуется на первой ступени гидролиза нитрата железа (III).

101. Определите, какой анион образуется на первой ступени гидролиза сульфата кадмия (II).

102. Определите, какой газ образуется на второй ступени гидролиза сульфида лития.

103. Определите, какой анион образуется на первой ступени гидролиза ортофосфата аммония.

104. Определите, какой катион образуется на первой ступени гидролиза нитрата кобальта (II).

105. Определите, какой анион образуется на первой ступени гидролиза нитрата цинка.

106. Рассчитать pH водного раствора гидроксида стронция, если его молярная 0, 02 моль/л., а степень диссоциации в этом растворе 50%.

107. Рассчитать pH раствора азотистой кислоты в растворе, если степень диссоциации её в этом растворе 0, 2%, а молярная концентрация 0, 01М.

108. Рассчитать pH 0, 1М раствора NH₄ОН, если степень диссоциации в этом растворе 1%.

109. Рассчитать pH 0, 1н раствора серной кислоты, если степень диссоциации её в этом растворе 100%.

110. Рассчитать pH 0, 1н раствора хлорноватистой кислоты HClO, если степень диссоциации её в этом растворе 0, 1%.

111. Рассчитать pH раствора азотистой кислоты в растворе, если степень диссоциации её в этом растворе 2%, а молярная концентрация 0, 02М.

112. Рассчитать pH 0, 1М раствора NH4ОН, если степень диссоциации в этом растворе 1%.

113. Рассчитать pH водного раствора гидроксида натрия, если его молярная концентрация 0, 01 моль/л., а степень диссоциации в этом растворе 100%.

114. Рассчитать pH 0.1н. раствора хлорноватистой кислоты HClO, если степень диссоциации её в этом растворе 10%.

115. Рассчитать pH водного раствора гидроксида магния, если молярная концентрация гидроксида магния 0, 05 моль/л., а его степень диссоциации в этом растворе 1%.

116. Исходя из степени окисления хлора в соединениях HCl, HClO₃, HClO₄, определите, какое из них является только окислителем, только восстановителем и какое может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

KNO₂+ K₂Cr₂O₇+H₂SO₄®Cr₂(SO₄)₃+KNO₃+K₂SO₄+H₂O.

117. Реакции выражаются схемами:

а) SO₂+Br₂+H₂O®2HBr +H₂SO₄б) NH₄NO₂®N₂+H₂O

Составьте электронные уравнения. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций. Для каждой реакции укажите, какое вещество является окислителем, какое восстановителем; какое вещество окисляется, какое - восстанавливается.

118. Составьте электронные уравнения и укажите, какой процесс – окисление или восстановление – происходит при следующих превращениях:

S®(SO₄)^2-; S®S^2-; Sn®Sn⁴⁺

На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

H₂S+K₂Cr₂O₇+H₂SO₄®S+Cr₂(SO₄)₃+K₂SO₄+H₂O

119. Исходя из степени окисления серы в соединениях SO₂, H₂S, Na₂SO₃, H₂SO₄, определите, какое из них является только окислителем, только восстановителем и какое может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

Na₂SO₃+KI+H₂SO₄®S+ I₂+ Na₂SO₄+K₂SO₄ +H₂O

120. Составьте электронные уравнения и укажите, какой процесс – окисление или восстановление – происходит при следующих превращениях:

V²⁺®(VO₃)^-; Cl^-®(ClO₃)^-; (IO₃)^-® I₂

На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

H₃AsO₃+ KMnO₄+ H₂SO₄→ H₃AsO₄+ MnSO₄+ H₂O

121. Могут ли происходить окислительно-восстановительные реакции между веществами: а) NH₃ и KMnO₄; б) HNO₂и HCl; в) HCl и H₂Se? Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

Na₂SO₃+KМnO₄+H₂SO₄® Na₂SO₄+MnSO₄+K₂SO₄ +H₂O

122. Реакции выражаются схемами:

а) Cu+H₂SO₄®CuSO₄+SO₂+H₂O б) I₂+6KOH®KIO₃+KI+H₂O

123. Могут ли происходить окислительно-восстановительные реакции между веществами: а) PH₃и HBr; б) K₂Cr₂O₇и H₃PO₃; в) HNO₃ и H₂S? Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

NaCrO₂+ PbO₂+ NaOH → Na₂CrO₄+ Na₂PbO₂+ H₂O

124. Исходя из степени окисления хрома, йода и серы в соединениях K₂Cr₂O₇, KCl и H₂SO_3,определите, какое из них является только окислителем, только восстановителем и какое может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

K₂Cr₂O₇+ HCl→ Cl₂+ CrCl₃+ KCl + H₂O

125. Составьте электронные уравнения. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций.

KMnO₄+ KNO₂+ H₂SO₄→ MnSO₄+ KNO₃+ K₂SO₄+ H₂O

AsH₃+ HNO₃→ H₃AsO₄ + NO₂+ H₂O

Для каждой реакции укажите, какое вещество является окислителем, какое восстановителем; какое вещество окисляется, какое - восстанавливается.

126. Подберите коэффициенты в уравнении методом электронного баланса, в ответе укажите сумму коэффициентов в уравнении:

Cr₂O₃ + KClO₃ + KOH = K₂CrO₄ + KCl + H₂O

127. Подберите коэффициенты в уравнении методом электронного баланса, в ответе укажите сумму коэффициентов в уравнении:

KNO₃ + Al + KOH + H₂O = NH₃ + KAlO₂

128. Подберите коэффициенты в уравнении методом электронного баланса, в ответе укажите сумму коэффициентов в уравнении:

HNO₂ + H₂S = NO + S + H₂O

129. Подберите коэффициенты в уравнении методом электронного баланса, в ответе укажите сумму коэффициентов в уравнении:

K₂Cr₂O₇ + H₂S + H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + S + K₂SO₄ + H₂O

130. Подберите коэффициенты в уравнении методом электронного баланса, в ответе укажите сумму коэффициентов в уравнении:

Cu + HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O

131. Подберите коэффициенты в уравнении методом электронного баланса, в ответе укажите сумму коэффициентов в уравнении:

FeSO₄ + KMnO₄ +H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂

132. Подберите коэффициенты в уравнении методом электронного баланса, в ответе укажите сумму коэффициентов в уравнении:

SnCl₄+KI → SnCl₂+I₂+2KCl

133. Подберите коэффициенты в уравнении методом электронного баланса, в ответе укажите сумму коэффициентов в уравнении:

KCrO₂ + Br₂ + KOH = K₂CrO₄ + KBr + H₂O

134. Подберите коэффициенты в уравнении методом электронного баланса, в ответе укажите сумму коэффициентов в уравнении:

Ag + HNO₃ → AgNO₃ + NO₂ + H₂O

135. Подберите коэффициенты в уравнении методом электронного баланса, в ответе укажите сумму коэффициентов в уравнении:

KNO₂ + KMnO₄ + H₂SO₄ = MnSO₄ + KNO₃ + K₂SO₄ + H₂O

136. Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций цинка: а) с раствором гидроксида натрия; б)с концентрированной серной кислотой, учитывая восстановление серы до нулевой степени окисления.

137. На основании электронных уравнений составьте уравнение реакции фосфора с азотной кислотой, учитывая, что фосфор приобретёт высшую, а азот степень окисления +4.

138. Почему сернистая кислота может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства? На основании электронных уравнений составьте уравнения реакций H₂SO₃: а) с сероводородом; б) с хлором.

139. Как проявляет себя сероводород в окислительно-восстановительных реакциях? Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций взаимодействия раствора сероводорода: а) с хлором; б) с кислородом.

140. Почему диоксид азота способен к реакциям самоокисления- самовосстановления (диспропорционирования)? На основании электронных уравнений напишите уравнение реакции растворения NO₃ в гидроксиде натрия.

141. Составьте электронные и молекулярные уравнения реакции, происходящей при пропускании хлора через горячий раствор гидроксида калия. К какому типу окислительно-восстановительных процессов

⇐ Предыдущая 12