Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
38
Добавлен:
10.05.2014
Размер:
61.95 Кб
Скачать

ВАРИАНТ 49.

Задание 3.2г.

Полная электронная формула:

58Ce 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f25s25p66s2.

Сокращенная электронная формула в виде энергетических ячеек:

58Ce [ ] 4s2 / 4p6 \ / 4d10\ / 4f 2 \ 5s2 / 5p6 \ 6s2


Церий Ce  f-элемент; к его электронным аналогам относится торий Th.

Высшая степень окисления церия 4 ; это возбужденное состояние характеризуется следующими значениями квантовых чисел:

58Ce* 5s2 / 5p6 \ / 5d2 \ 6s1 / 6p1 \

n

5

5

6

6

l

2

2

0

1

m

1

1

0

0

s

½

½

½

½

Задание 3.3г.

U3O8 ; O2 O2 O2 O2 Все связи ковалентные полярные с долей ионности.

\\ / \ / \ // Степень ионности связи OU4 (разность

U6 U4 U6 электроотрицательностей 2,1) больше, чем связи

// \ / \ / \\ OU6 ( ЭО = 1,6 ).

O2 O2 O2 O2

Pb3O4 ; O2 O2 Все связи ковалентные полярные с долей ионности.

/ \ / \ Степень ионности связи OPb2 ( ЭО = 1,9 )

Pb2 Pb4 Pb2 больше, чем связи OPb4 (ЭО = 1,7 ).

\ / \ /

O2 O2

Fe3O4 ; O2 = Fe3  O2  Fe2  O2  Fe3 = O2 ;

Все связи ковалентные полярные с долей ионности.

Степень ионности связи OFe2 ( ЭО = 1,7 ) больше, чем связи OFe3 (ЭО = 1,6 ).

Задание 3.4.

По определению, энтальпией образования химического соединения называется изменение энтальпии в процессе получения моль этого соединения из простых веществ, устойчивых при данной температуре. Очевидно, что под это определение подходят только реакции г) и е). Энтальпия остальных реакций не является энтальпией образования веществ, т. к. в реакции а) образуется два моля вещества, а в реакциях б), в), д), ж) исходные вещества не являются простыми

Задание 3.11.

Среди перечисленных реакций группу быстрых составляют реакции ионного обмена и взаимодействия радикалов:

в) Ag(р-р) + Cl(р-р)  AgCl(тв) ;

г) OH(р-р) + H(р-р)  H2O(ж) ;

д) KOH(р-р) + HCl(р-р)  KCl(р-р) + H2O(ж) ;

е) H·(г) + H·(г)  H2(г) ;

ж) Cl·(г) + Cl·(г)  Cl2(г) ;

для этих реакций Eа= 0÷50 кДж.

Группу медленных реакций составляют взаимодействия валентнонасыщенных соединений:

а) C(графит) + O2(г)  CO2(г) ;

б) CH4(г) + 2O2(г)  CO2(г) + 2H2O(г) ;

для этих реакций Eа= 90÷220 кДж.

Задание 3.16.

По уравнению реакции N2O4 = 2NO2 видно, что если из начальных 0,08 моль/л N2O4 диссоциировало 50%, то равновесная концентрация NO2 составит [NO2] = 0,08 моль/л, при этом равновесная концентрация N2O4 составит (100-50)=50% от начальной, т.е. [N2O4] = 0,04 моль/л. Тогда константа равновесия равна :

Задание 3.21г.

1) Рассмотрим раствор ThCl4 (C = 0,1 моль/л ).Эта соль диссоциирует по уравнению:

ThCl4  Th4 + 4Cl, поэтому C(Th4) = 0,1 моль/л, C(Cl) = 0,4 моль/л. Найдем ионную силу такого раствора:

= 0,5·[C(Th4)·z2(Th4) + C(Cl)·z2(Cl)] = 0,5·[0,1·42 + 0,4·12] = 1.

Используя уравнение первого приближения теории ДебаяХюккеля, найдем коэффициент активности y± : ln y± =  A·z·z·, где A  константа растворителя (Авод=1,174);

ln y± =  1,174·4·(1)· = 4,696 ; отсюда y± = 0,0091. Тогда активность электролита равна: a± = = 11·44·0,15·0,00915 = 2,54·1015 .

2) Аналогично для раствора [Cu(NH3)4]Cl2.

[Cu(NH3)4]Cl2  [Cu(NH3)4]2 + 2Cl ; C([Cu(NH3)4]2) = 0,1 моль/л, C(Cl) = 0,2 моль/л.

I = 0,5·[0,1·22 + 0,2·12] = 0,3.

ln y± =  1,174·2·(1)· = 1,286 ; отсюда y± = 0,276. Тогда активность электролита равна: a± = = 11·22·0,13·0,2763 = 8,4·105.

Задание 3.36.

При электролизе раствора KOH на аноде возможна только одна реакция:

4OH  4e  O2 + 2H2O . А на катоде конкурируют два процесса (перенапряжением по условию пренебрегаем ) :

1) K + e  K0 , E1= E0(K/K0) = 2,925 B ;

2) 2H2O + 2e  H2 + 2OH , E2 =  0,059pH .

Очевидно, что E1< E2 , поэтому на катоде идет вторая реакция ( восстановление водорода ). Тогда суммарная реакция такова: 2H2O 2H2 + O2

Задание 3.44д.

Согласно протонной теории кислот и оснований Брендстеда, кислота является донором протонов, а основание  акцептором протонов. Следовательно, в реакции

HF + H2O = F + H3O

кислоте HF соответствует сопряженное основание F, а основанию H2O  сопряженная кислота H3O.

Задание 4.1д.

CuCl2 + H2S  CuS + 2HCl ; AgNO3 + NaCl  AgCl + NaNO3 ;

FeCl3 + 3KCN  K3[Fe(CN)6] + 3KCl ; AgBr + 2Na2S2O3  Na3[Ag(S2O3)2] + NaBr ;

Ba(OH)2 + SO2  BaSO3 + H2O ; 2NaOH + WO3  Na2WO4 + H2O ;

Al2O3 + 2NaOH  2NaAlO2 + H2O ; 3KOH + Cr(OH)3  K3[Cr(OH)6] ;

CaO + SiO2  CaSiO3 ; Al2O3 + K2O  2KAlO2 ;

2La + 3Cl2  2LaCl3 ; Cu + 2H2SO4(конц)  CuSO4 + SO2 + 2H2O ;

2Sc + 3H2SO4(разб)  Sc2(SO4)3 + 3H2 ; Fe + CuSO4  Cu + FeSO4 .

Задание 4.3г.

CuCO3 + 2H2O  Cu(OH)2 + H2CO3 ( H2CO3  CO2 + H2O ) ;

Pb(NO3)2 + H2O  PbOHNO3 + HNO3 , Pb2 + H2O  PbOH + H ;

UCl6 + 4H2O  U(OH)4Cl2 + 4HCl , U6 + 4H2O  U(OH)42 + 4H ;

PCl3+ 3H2O  H3PO3 + 3HCl , PCl3+ 3H2O  H3PO3 + 3H + 3Cl ;

CaH2 + 2H2O  Ca(OH)2 + 2H2 , CaH2 + 2H2O  Ca2 + 2OH + 2H2 .

Задание 4.6г.

2KMnO4 + 10KI + 8H2SO4  5I2 + 2MnSO4 + 6K2SO4 + 8H2O ;

Mn7 + 5e  Mn2 ·2 ; E0(Mn7/Mn2) = 1,51 B ;

2I1  2e  I20  ·5 ; E0(I20/I1) = 0,54 B ;

E0 = E0(Mn7/Mn2)  E0(I20/I1) = 0,97 B.

G0 =  z·F·E0 = 936,1 кДж (где z  число молей электронов, участвующих в ОВР,

F  96500 Кл  постоянная Фарадея).

G0« 0, следовательно, реакция идет в прямом направлении.

3HNO2 + Na2Cr2O7 + 4H2SO4  3HNO3 + Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + 4H2O ;

Cr6 + 3e  Cr3  ·2 ; E0(Cr6/Cr3) = 1,33 B ;

N3  2e  N5  ·3 ; E0(N3/N5) = 0,94 B ;

E0 = E0(Cr6/Cr3)  E0(N3/N5) = 0,39 B.

G0 =  z·F·E0 = 225,81 кДж.

G0« 0, следовательно, реакция идет в прямом направлении.

3H2O2 + K2Cr2O7 + 4H2SO4  3O2 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O ;

Cr6 + 3e  Cr3  ·2 ; E0(Cr6/Cr3) = 1,33 B ;

2O1  2e  O20  ·3 ; E0(O20/O1) = 1,23 B ;

E0 = E0(Cr6/Cr3)  E0(O20/O1) = 0,1 B.

G0 =  z·F·E0 = 57,9 кДж.

G0« 0, следовательно, реакция идет в прямом направлении.

Задание 4.7б.

Fe(OH)2 + 6KCN  K4[Fe(CN)6] + 2KOH ;

Fe(OH)2 + 6CN  [Fe(CN)6]4 + 2OH ;

G0 = Gобр([Fe(CN)6]4) + 2·Gобр(OH)  Gобр(Fe(OH)2) 6·Gобр(CN) ;

AgCl + 2KCN  K[Ag(CN)2] + KCl ;

AgCl + 2CN  [Ag(CN)2] + Cl ;

G0 = Gобр([Ag(CN)2]) + Gобр(Cl) Gобр(AgCl) 2·Gобр(CN) ;

4

Соседние файлы в папке БДЗ по химии