Окислительно – восстановительные реакции

Задания 85 – 134

Закончите уравнения окислительно-восстановительных реакций, используя метод электронного баланса; укажите вещества, выполняющие функции окислителей и восстановителей:

85. Au + NaOH + NaNO₃  Na₃AuO₃ + NaNO₂ + H₂O.

86. ClO₂ + H₂O₂ + NaOH  NaClO + O₂ + H₂O.

87. Cd(NO₃)₂  CdO + NO₂ + O₂.

88. Si + H₂O + NaOH  Na₂SiO₃ + H₂.

89. CaH₂ + H₂O  Ca(OH)₂ + H₂.

90. KBr + MnO₂ + H₂SO₄  MnSO₄ + K₂SO₄ + Br₂ + H₂O.

91. NaNO₂ + PbO₂ + HCl  NaNO₃ + PbCl₂ + H₂O.

92. P + KOH + H₂O  PH₃ + KH₂PO₂.

93. Cl₂ + KOH  KСlO₃ + KCl + H₂O.

94. K₂Cr₂O₇ + Fe + H₂SO₄  Cr₂(SO₄)₃ + Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O.

95. H₃AsO₃ + H₂O₂  H₃AsO₄ + H₂O.

96. NaNO₂ + KМnO₄ + H₂SO₄  NaNO₃ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O.

97. FeCl₃ + HJ  FeCl₂ + HCl + J₂.

98. Sn + HNO₃конц.  H₂SnO₃ + NO₂ +H₂O.

99. KМnO₄ + H₂O₂ + H₂SO₄  MnSO₄ + O₂ + K₂SO₄ + H₂O.

100. KNO₂ + PbO₂ + HCl  KNO₃ + PbCl₂ + H₂O.

101. FeSO₄ + HNO₃ +H₂SO₄  Fe₂(SO₄)₃ + NO + H₂O.

102. HBr + H₂SO₄  SO₂ + Br₂ + H₂O.

103. Cu + HNO₃(разб.)  Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O.

104. HCl + KМnO₄  Cl₂ + MnCl₂ + KCl + H₂O.

105. HClО  HCl + HСlO₃.

106. KNO₂ + KJ + H₂SO₄  NO + J₂ + K₂SO₄ + H₂O.

107. Hg + H₂SO₄  HgSO₄ + SO₂ + H₂O.

108. P + HNO₃ + H₂O  H₃PO₄+ NO.

109. K₂Cr₂O₇ + Na₂SO₃ + H₂SO₄  Cr₂(SO₄)₃ + Na₂SO₄ + K₂SO₄ + H₂O.

110. Pt + HNO₃ + HCl  H₂[PtCl₆] + NO + H₂O.

111. Cl₂ + Ca(OH)₂  Ca(OCl)₂ + CaCl₂ + H₂O.

112. J₂ + HNO₃  HJO₃ + NO + H₂O.

113. Br₂ + Cl₂ + H₂O  HВrO₃ + HCl.

114. NaCrO₂ + Br₂ + NaOH  Na₂CrO₄ + NaBr + H₂O.

115. Al + NaOH + H₂O  Na₃Al(OH)₆ + H₂.

116. J₂ + Ba(OH)₂  Ba(JO₃)₂ + BaJ₂ + H₂O.

117. H₂SO₃ + Cl₂ + H₂O  H₂SO₄ + HCl.

118. NaBr + MnO₂ + H₂SO₄  MnSO₄ + Na₂SO₄ + Br₂ + H₂O.

119. Zn + NaOH + H₂O  Na₂Zn(OH)₄ + H₂.

120. MnO₂ +KNO₃ + K₂CO₃  K₂MnO₄ + KNO₂ + CO₂.

121. Co₂O₃ + H₂SO₄  CoSO₄ + O₂ + H₂O.

122. Ag + HNO₃  AgNO₃ + NO + H₂O.

123. Au + HCl + HNO₃  H[AuCl₄] + NO + H₂O.

124. Zn(NO₃)₂  ZnO + NO₂ + O₂.

125. MnO₂ + KJ + CO₂ +H₂O  MnCO₃ + KHCO₃ +J₂.

126. P + NH₄ClO₄  H₃PO₄ + N₂ + Cl₂ + H₂O

127. Sn + H₂SO₄конц.  Sn(SO₄)₂ + SO₂ + H₂O.

128. Al₂O₃ + C + Cl₂  AlCl₃ + CO.

129. K₂FeO₄ + H₂O  Fe(OH)₃ + KOH + O₂.

130. Hg(NO₃)₂  Hg + NO₂ + O₂.

131. KМnO₄ + K₂SO₃ + KOH  K ₂MnO₄ + K₂SO₄ + H₂O.

132. Sn + HNO₃разб.  Sn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + H₂O.

133. K₂Cr₂O₇ + HCl  CrCl₃ + Cl₂ + KCl + H₂O.

134. Al + NaNO₂ + NaOH + H₂O  Na₃Al(OH)₆ + NH₃.

Электрохимические процессы

Задачи 135 – 146.Гальванический элемент состоит из электрода 1, погруженного в раствор 1 с молярной концентрацией С₁, и электрода 2, погруженного в раствор 2 с молярной концентрацией С₂. Вычислите ЭДС данного элемента, напишите уравнения электродных процессов, составьте схему элемента.

№ задачи	Электрод 1	Раствор 1	С1 моль/л	Электрод 2	Раствор 2	С2, моль/л
135	Zn	Zn(NO3)2	0,1	Pb	Pb(NO3)2	0,01
136	Fe	FeSO4	0,001	Cd	CdSO4	0,01
137	Cu	Cu(NO3)2	0,02	Ag	AgNO3	1,00
138	Al	AlCl3	10–3	Pt,H2	HCl	10–4
139	Ag	AgNO3	0,1	Ag	AgNO3	0,001
140	Ni	NiSO4	5•10–3	Fe	FeCl2	1•10–3
141	Au	Au3+	0,03	Co	Co2+	0,3
142	Bi	Bi(NO3)3	0,1	Cu	Cu(NO3)2	0,5
143	Pt, H2	H+	10–3	Ag	Ag+	0,02
144	Zn	Zn2+	0,8	Zn	Zn2+	0,02
145	Cd	CdCl2	0,2	Cr	CrCl3	0,004
146	Fe	Fe(NO3)3	1,0	Co	Co(NO3)2	0,02

Задачи 147 – 158. Определите, как изменится ЭДС стандартного гальванического элемента Me₁│Me₁ⁿ⁺║Me₂^m+│Me₂, если концентрация ионов Me₁ⁿ⁺ увеличилась на ΔX моль/л, концентрация Me₂^m+ уменьшилась на ΔY моль/л.

№ задачи	Me1	Me1n+	Me2	Me2m+	ΔX, моль/л	ΔY, моль/л
147	Al	Al3+	Cr	Cr3+	0,5	0,5
148	Zn	Zn2+	Ag	Ag+	0,8	0,2
149	Ag	Ag+	Au	Au3+	0,4	0,4
150	Mn	Mn2+	Fe	Fe2+	0,2	0,6
151	Ni	Ni2+	Sn	Sn2+	0,1	0,5
152	Pb	Pb2+	Cu	Cu2+	0,1	0,9
153	Fe	Fe2+	Ni	Ni2+	0,2	0,2
154	Sn	Sn2+	Cu	Cu2+	0,10	0,99
155	Co	Co2+	Au	Au3+	0,1	0,1
156	Al	Al3+	Ni	Ni2+	0,9	0,1
157	Mn	Mn2+	Cr	Cr3+	0,5	0,1
158	Cu	Cu2+	Ag	Ag+	0,1	0,9

Задачи 159 – 170. Составьте схемы двух стандартных гальванических элементов, в одном из которых металл Х является отрицательным электродом, а в другом – положительным. Вычислите ЭДС каждого гальванического элемента, напишите уравнения процессов, происходящих на электродах.

№ задачи	Металл Х
159	Al
160	Fe
161	Sn
162	Cr
163	Ag
164	Cu
165	Ni
166	Mn
167	Pb
168	Co
169	Au
170	Cd

Задачи 171 – 182. Используя значения стандартных электродных потенциалов, ответьте на следующие вопросы:

1) что произойдет, если пластинку, изготовленную из металла Me₁, опустить в раствор соли металла Me₂? Напишите уравнения возможных реакций в ионной форме;

2) напишите уравнения химических реакций, которые произойдут, если в те же растворы опустить медные пластинки.

№ задачи	Металл Me1	Соль металла Me2
171	Al	FeSO4
172	Mg	CdSO4
173	Fe	CrCl3
174	Ni	Bi(NO3)3
175	Sn	Zn(NO3)2
176	Co	AlCl3
177	Cr	AgNO3
178	Pb	FeCl2
179	Mn	NiSO4
180	Ag	Co(NO3)2
181	Cd	MnBr2
182	Fe	Pb(CH3COO)2

Задачи 183 – 194. Составьте схему процессов, происходящих на электродах, при электролизе водного раствора Х. Рассчитайте массу вещества, выделившегося на катоде за время τ при пропускании через раствор тока силой I .

№ задачи	Раствор Х	Электроды		τ	I, А
		катод	анод
183	CuCl2	угольный	угольный	600 с	3
184	AgNO3	угольный	серебряный	30 мин.	6
185	MnSO4	платиновый	платиновый	1 час	12
186	ZnCl2	угольный	цинковый	10 мин.	6
187	CuSO4	медный	медный	300 с	3
188	KNO3	угольный	угольный	30 мин.	2,5
189	NiSO4	никелевый	никелевый	1 час	6
190	FeSO4	угольный	угольный	45 мин.	12
191	Pb(CH3COO)2	угольный	угольный	0,1 час	6
192	CrCl3	угольный	хромовый	100 мин.	6
193	NaOH	угольный	угольный	2 час	3
194	AgNO3	серебряный	серебряный	0,2 час	3

Задачи 195 – 206. Составьте схему процессов, происходящих на электродах, при электролизе водного раствора Х. Вычислите время, в течение которого должен быть пропущен ток силой I A через раствор, чтобы на катоде выделилось m (г) металла.

№ задачи	Раствор Х	Электрод		I, А	m, г
		катод	анод
195	NiSO4	платиновый	платиновый	1,5	5,9
196	CrCl3	угольный	хромовый	3,0	2,5
197	FeCl3	угольный	угольный	6,0	0,5
198	Pb(CH3COO)2	угольный	угольный	12,0	2,0
199	AgNO3	угольный	серебряный	6,0	10,8
200	Cu(NO3)2	угольный	угольный	6,0	3,2
201	FeCl2	угольный	угольный	4,0	2,9
202	Mg(NO3)2	угольный	угольный	3,0	0,3
203	CuSO4	медный	медный	12,0	4,0
204	SnCl2	угольный	угольный	6,0	1,4
205	Zn(NO3)2	угольный	угольный	3,5	0,65
206	CoCl2	угольный	угольный	25,0	3,0

Задачи 207 – 218. Металл Х склепан с металлом Y. Какой из металлов будет подвергаться коррозии, если эти металлы попадут в кислую среду? Составьте схему гальванического элемента, образующегося при этом, и опишите процессы, происходящие на его электродах.

№ задачи	Металл Х	Металл Y
207	Al	Cu
208	Fe	Ni
209	Sn	Ag
210	Cr	Pb
211	Ag	Au
212	Fe	Mn
213	Co	Ag
214	Ni	Cd
215	V	Cr
216	Cd	Ga
217	Cu	Al
218	Mg	Co

Задачи 219 – 230. Металл Х покрыт металлом Y. Какой из металлов будет корродировать в случае разрушения поверхностного слоя покрытия? Напишите уравнения протекающих электрохимических процессов. Составьте схему гальванического элемента, образующегося при этом.

№ задачи	Металл Х	Металл Y	Среда
219	Cu	Ag	OH + О2
220	Fe	Cd	OH + О2
221	Ni	Au	OH + О2
222	Cr	Al	OH + О2
223	Fe	Au	OH + О2
224	Mn	Mg	OH + О2
225	Cr	Ni	OH
226	Sn	Al	OH
227	Zn	Mn	OH
228	Ag	Au	OH
229	Fe	Co	OH
230	Cd	Fe	OH

Задачи 231 – 242. При контакте двух металлов в коррозионной среде образуется гальваническая пара (см. табл.). Какой из металлов подвергается коррозии? Напишите уравнения протекающих электрохимических процессов. Определите, на сколько уменьшилась масса разрушающего металла, если при этом выделилось V л газа (н. у.).

№ задачи	Коррозионная пара	V газа, л
231	Co | OH , O2 | Zn	0,014
232	Al | H2O, O2 | Bi	0,187
233	Fe | H+ | Cr	0,400
234	Cu | OH | Pd	0,056
235	V | H+ | Cu	0,954
236	Zn | H2O, O2 | Ni	0,240
237	Mn | OH , O2 | Fe	0,112
238	Zn | OH | Ni	0,047
239	Co | H+ | Fe	0,056
240	Fe | H2O, O2 | Cu	0,020
241	Mg | H+ | Fe	0,100
242	Ni | H2O, O2 | Cu	4,20