Гидролиз солей
I. Напишите уравнения реакций гидролиза солей, данных в столбцах 1-3, по всем возможным ступеням. Определите характер гидролиза, реакцию среды и рН раствора. Для соли, указанной в столбце 3, рассчитайте константу гидролиза по первой ступени.
-
Вариант
Название соли
1
2
3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
CH3COONH4
SnCl2
Na3BO3
AlCl3
HCOONH4
(NH4)2S
(NH4)2SO3
KF
(CH3COO)2Pb
CuCl2
Cr(NO3)3
K2S
MnCl2
Li2SiO3
(NH4)2CO3
Ni(NO3)2
Na3BO3
Hg(NO3)2
NaNO2
NH4F
NH4CN
(NH4)2SO3
K2CO3
CrCl3
NaClO
Pb (NO3)2
Bi(NO3)3
NH4CN
K2SeO3
SbCl3
HCOONH4
(NH4)2SO3
K2S
(CH3COO)2Mn
(NH4)2S
(NH4)2SO3
ZnSO4
K2SO3
Cu(NO3)2
Li2S
FeCl2
Na2SiO3
MnCl2
Sc(NO3)3
Na2S
K2CO3
HCOONa
NH4NO2
Na2TeO3
Fe(NO3)2
CrCl3
Na2SiO3
CoCl2
LiNO2
19
FeCl3
(CH3COO)2Zn
NaClO
20
21
Mn(NO3)2
Na2SO3
Na3PO4
(NH4)2CO3
NH4CN
Mn(NO3)2
22
Hg(NO3)2
Li2SO3
Na2CO3
23
24
25
CaCl2
K2Se
NaCN
Fe(NO3)3
Ba(NO2)2
MgCl2
NiCl2
KNO2
NH4F
II. Определите концентрацию ионов Н+ и ОН- в растворах, имеющих следующий водородный показатель:
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
рН |
2 |
6 |
9 |
12 |
3 |
5 |
10 |
III. Определите концентрацию ионов Н+ и рН раствора при следующих концентрациях ионов ОН-:
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Концентрация ОН–, моль/л |
10–7 |
10–9 |
10–5 |
10–4 |
10–13 |
10–11 |
10–1 |
IV. Определите рН раствора и концентрацию ионов ОН- при следующих концентрациях ионов Н+:
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Концентрация Н+, моль/л |
10–1 |
10–3 |
10–6 |
10–8 |
10–2 |
10–10 |
10–9 |
Тема №8
Окислительно-восстановительные реакции
Для каждой реакции определите степени окисления элементов, укажите окислитель и восстановитель. Определите, протекают ли данные реакции самопроизвольно в прямом направлении. Подберите коэффициенты в уравнениях реакций методом электронного баланса.
1) Br2 + SO2 + H2O ® HBr + H2SO4;
Cu + HNO3(разб.) ® Cu(NO3)2 + NO + H2O.
2) PbO2 + HNO3 + H2O2 ® Pb(NO3)2 + O2 + H2O;
Cu + H2SO4(конц.) ® CuSO4 + SO2 + H2O.
3) Zn + NaOH(изб.) + H2O ® Na2[Zn(OH)4] + H2;
K2Cr2O7 + H2SO4 + K2SO3 ® Cr2(SO4)3 + H2O + K2SO4.
4) FeSO4 + HNO3(конц.) ® Fe(NO3)3 + NO2(г) + H2O + H2SO4;
KMnO4 + H2O2 ® MnO2 + O2 +H2O + KOH.
5) KI + Cl2 ® I2 + KCl;
H2O2 + KOH + MnSO4 ® H2O + MnO2 + K2SO4.
6) Cu + HNO3(конц.) ® Cu(NO3)2 + NO2 + H2O;
I2 + Cl2 + H2O ® HIO3 + HCl.
7) CuS + HNO3(конц.) ® CuSO4 + NO2 + H2O;
Na3[Cr(OH)6] + Na2O2(т) ® Na2CrO4 + NaOH + H2O.
8) P + HNO3(конц.) ® H3PO4 + NO2 + H2O;
K2MnO4 + H2O ® MnO2 + KMnO4 + KOH.
9) H2S + HNO3(конц). ® S + NO2 + H2O;
Al + NaOH + H2O ® Na[Al(OH)4] + H2.
10) NO + K2Cr2O7 + H2SO4 ® HNO3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O;
S + H2O ® H2S + H2SO3.
11) KI + CuCl2 ® I2 + CuI + KCl;
CaCl2 + Cl2 + H2O ® Ca(ClO)2 + HCl.
12) ZnSO4 + S + H2O ® Zn + H2SO4;
K2SO3 + KMnO4 + H2SO4 ® K2SO4 + MnSO4 + H2O.
13) (NH4)2Cr2O7 ® Cr2O3 + N2 + H2O;
AgNO3 ® Ag + NO2 + O2.
14) N2 + NH4Br ® NH3 + Br2;
CrCl3 + Br2 + KOH ® K2CrO4 + KBr.
15) Fe2O3 + KNO3 + KOH ® K2FeO4 + KNO2 + H2O;
Zn + H2SO4 ® ZnSO4 + H2S + H2O.
16) Na2SO3 ® Na2S + Na2SO4;
Na2CrO4 + NaNO2 + H2O ® Cr2O3 + NaNO3 + NaOH.
17) HMnO4 ® MnO2 + O2 + H2O;
H2S + HClO ® S + HCl + H2O.
18) KOH + Cl2 ® KClO3 + KCl + H2O;
K2MnO4 + H2O ® KMnO4 + MnO2 + KOH.
19) PbS + H2O2 ® PbSO4 + H2O;
KMnO4 + HCl ® Cl2 + MnCl2 + KCl + H2O.
20) Pb(NO3)2 ® PbO + NO2 + O2;
K2Cr2O7 + H2SO4 + Na2SO3 ® Cr2(SO4)3 + H2O + Na2SO4 + K2SO4.
21) FeSO4 + H2SO4 + HNO3 ® Fe2(SO4)3 + NO + H2O;
HNO3 + NO + H2O ® HNO2.
22) NaBrO3 + H2SO4 + NaBr ® Br2 + Na2SO4 + H2O;
Ag + H2SO4 ® Ag2SO4 + SO2 + H2O.
23) CuI + H2SO4 + KMnO4 ® CuSO4 + I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O;
HCl + H2SO4 ® HClO4 + SO2 + H2O.
24) K2Cr2O7 + SO2 + H2SO4 ® Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O;
Br2 + Na2SO4 + H2O ® NaBr + H2SO4 + NaBrO3.
25) K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 ® Cr2(SO4)3 + K2SO4 + S + H2O;
HNO3 + NO ® NO2 + H2O.
26) KMnO4 + H2S + H2SO4 ® MnSO4 + K2SO4 + S + H2O;
HIO3 + H2O ® I2 + H2O2.
27) Sn + HNO3 (конц.) ® Sn(NO3)2 +N2O + H2O;
K2Cr2O7 + KI + H2SO4 ® Cr2(SO4)3 + K2SO4 + I2 + H2O.
28) MnO2 + K2SO4 + KOH ® KMnO4 + K2SO3 + H2O;
HClO + H2O2 ® HCl + O2 + H2O.
29) KMnO4 + K2SO3 + H2SO4 ® MnSO4 + K2SO4 + H2O;
MnO2 + KMnO4 + KOH ® K2MnO4 + H2O.
30) KI + H2O2 ® I2 + KOH;
Cl2 + MnCl2 + KCl + H2O ® KMnO4 + HCl.
Тема №9
Гальванические элементы
I. Составьте схему гальванического элемента, в котором указанный металл является катодом. Напишите уравнения электродных процессов, рассчитайте ЭДС гальванического элемента при данной концентрации ионов
металла и изменение величины энергии Гиббса токообразующей реакции:
-
Вариант
Металл
Концентрация Mn+, моль/л
1
серебро
0,1
2
железо
0,01
3
ртуть
0,1
4
олово
0,001
5
кобальт
0,01
6
титан
0,001
7
свинец
0,1
8
висмут
0,1
9
хром
0,01
10
платина
0,001
11
никель
0,01
12
марганец
0,1
II. Составьте схему гальванического элемента, в котором указанный металл является анодом. Напишите уравнения электродных процессов, рассчитайте ЭДС гальванического элемента при данной концентрации ионов металла и изменение величины энергии Гиббса токообразующей реакции:
-
Вариант
Металл
Концентрация Mn+, моль/л
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
магний
ванадий
никель
медь
железо
кобальт
алюминий
свинец
титан
кадмий
цинк
хром
0,001
0,01
0,1
0,1
0,001
0,01
0,1
0,01
0,001
0,1
0,01
0,001
III. Составьте схему гальванического элемента, в котором протекает указанная реакция:
а) Ca0 + Cd2+ Ca2+ + Cd0; г) Li0 + Ag+ Li+ + Ag0;
б) Ni0 + Hg2+ Ni2+ + Hg0; д) Mg0 + Cu2+ Mg2+ + Cu0;
в) Fe0 + Ni2+ Fe2+ + Ni0; е) Ti0 + Pb2+ Ti2+ + Pb0;
ж) Cu0 + Hg Cu2+ + Hg0; и) Cd0 + Ag+ Cd2+ + Ag0;
з) Mn0 + Zn2+ Zn0 + Mn2+; к) Ba0 + Co2+ Ba2+ + Co0.
Определите анод, катод и реакции, запишите уравнения реакций, протекающие на них, рассчитайте стандартную и теоретическую ЭДС элемента.
Тема № 10
Электролиз водных растворов солей
Для раствора данного электролита:
1) напишите уравнения процессов, которые идут на электродах при электролизе;
2) рассчитайте, сколько и каких веществ выделится на катоде и аноде, если электролиз вести при силе тока, равной I = …А, в течении t часов
Вариант |
Электролит |
Электроды |
I, A |
t, ч |
1 2 3 4 5 6 |
Раствор AgNO3 Раствор K2SO4 Раствор ZnSO4 Раствор CuCl2 Раствор ZnSO4 Раствор NiSO4 |
Серебряные Графитовые Графитовые Графитовые Цинковые Никелевые |
6,0 10,0 5,0 6,0 10,0 10,0 |
2,5 5,0 2,0 2,0 1,0 1,5 |
7 |
Раствор KI |
Графитовые |
4,0 |
0,5 |
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 |
Расплав MgCl2 Раствор Pb(NO3)2 Раствор NaNO3 Раствор SnCl2 Раствор CuSO4 Раствор Ni(NO3)2 Расплав CaCl2 Расплав NaBr Раствор CdSO4 Раствор NaCl Расплав КОН Раствор MgCl2 Раствор CdSO4 Раствор NaOH |
Графитовые Графитовые Графитовые Графитовые Медные Графитовые Графитовые Графитовые Графитовые Графитовые Графитовые Графитовые Кадмиевые Графитовые |
20,0 15,0 40,0 2,5 10,0 20,0 50,0 15,0 2,0 1,5 1,8 5,0 1,0 35,0 |
1,0 0,5 3,0 0,5 0,25 5,0 0,75 2,0 5,0 2,5 1,0 2,0 5,0 7,0 |
Тема № 11
Коррозия металлов
Используя зависимость потенциалов водородного (ЕН2/Н+) и кислородного (ЕО2/ОН) электродов от рН при рн2 = ро2 = 1 атм, представленную на рисунке,
+
1,2
+
0,8
+
0,4
0
-
0,4
-
0,8
+
1,2
+
0,8
+
0,4
0
-
0,4
-
0,8
1
Потенциал электрода
Е,
В
3
2
0 2 4 6
7 8 10 12 рН
Зависимость потенциалов водородного и
кислородного электродов от рН среды.
и уравнениями ЕН2/Н+ = - 0,059 рН
ЕО2/ОН = 1,23 - 0,059 рН,
выполните задания:
I. Назовите металлы, которые могут корродировать с выделением водорода в водном растворе, имеющем рН:
а) 2,0; б) 5,0; в) 7,0; г) 8,0; д) 10,0; е) 11,0.
II. Назовите металлы, которые могут корродировать с поглощением кис-лорода в водном растворе, имеющем рН:
а) 1,0; б) 4,0; в) 7,0; г) 9,0; д) 11,0; е) 13,0.
III. Приведите примеры катодных и анодных покрытий для: а) железа;
б) кобальта; в) меди; г) никеля; д) кадмия; е) хрома; ж) цинка; з) свинца.
Составьте уравнения анодных и катодных процессов во влажном воздухе и сильнокислой среде.
IV. Для пары металлов, находящихся в контакте друг с другом, определите, какой из металлов будет окисляться в нейтральном и кислом растворах. Составьте уравнения анодного и катодного процессов. Каков состав продуктов коррозии?
Вариант |
Пары металлов |
Вариант |
Пары металлов |
1 |
Pb-Sn |
12 |
Sn-Ag |
2 |
Sn-Cu |
13 |
Zn-Ni |
3 |
Fe-Co |
14 |
Mg-Ni |
4 |
Cu-Co |
15 |
Zn-Sn |
5 |
Fe-Ni |
16 |
Fe-Sn |
6 |
Sn-Cd |
17 |
Zn-Cd |
7 |
Cd-Cu |
18 |
Cu-Zn |
8 |
Zn-Ag |
19 |
Fe-Sn |
9 |
Cd-Pb |
20 |
Zn-Cd |
10 |
Fe-Cu |
21 |
Cu-Zn |
11 |
Fe-Pb |
22 |
Ni-Fe |
ПРИЛОЖЕНИЯ
Таблица 1