Окислительно-восстановительные реакции Задачи для самостоятельного решения:

1. Закончите уравнения реакций (где это необходимо), подберите коэффициенты методом электронного баланса. Рассчитайте эквивалентную массу окислителя.

а) Cr₂(SO₄)₃ + KClO₃ + NaOH = KCl + …

б) Cu₂S + O₂ + CaCO₃ = CuO + CaSO₃ + CO₂

в) Zn + H₂SO_4(конц) = H_2­S + …

г) FeS + O₂ = Fe₂O₃ + …

д) NaMnO₄ + HI = I₂ + NaI + ...

е) NaMnO₄ + KNO₂ + H₂SO₄ = …

ж) KMnO₄ + S = K₂SO₄ + MnO₂

з) Cr(OH)₃ + Ag₂O + NaOH → Ag + …

и) Cr(OH)₃ + Br₂ + NaOH → NaBr + …

к) NH₃ + KMnO₄ + KOH → KNO₃ + …

2. Закончить уравнение ОВР, подобрать коэффициенты электронно-ионным методом, рассчитать молярные массы эквивалентов окислителя и восстановителя в реакции:

а) K₂Cr₂O₇+H₂S+H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)+S+…

б) Na₃AsO₃+KMnO₄+KOH→Na₃AsO₄+K₂MnO₄+ …

в) NaNO₂+KJ+H₂SO₄→J₂+NO+…

г) KMnO₄+H₂O₂+H₂SO₄→MnSO₄+…

д)H₂O₂+KJO₃+H₂SO₄→J₂+O₂+…

е) Cr₂(SO₄)₃ + KClO₃ + NaOH → Na₂CrO₄ + KCl + …

ж) FeCl₂ + HClO₄ + HCl → Cl₂ + …

з) NaNO₂+K₂Cr₂O₇ +H₂SO₄ → NaNO₃ + …

и) KMnO₄ + MnSO₄ + H₂O → H₂SO₄ + …

к) KMnO₄ +HCl → Cl₂ + …

л) KMnO₄­ + H₂SO₄ + H₂C₂O₄ → CO₂ + …

м) H₂O₂ + CrCl₃ + KOH → K₂CrO₄ + H₂O + …

3. Рассчитайте ЭДС процесса и определите, в каком направлении данная ОВР протекает самопроизвольно:

Н₂SO₄+2HCl ↔ Cl₂+H₂SO₃+H₂O?

(φ^o(Cl₂ /2Cl^―)=+1,36В, φº(SO₄^2―/SO₃^2― ) = +0,22 В)

Ответ: Е = -1,14, в обратном.

4. В каком направлении данная ОВР протекает самопроизвольно:

CuSO₄ + Zn ↔ ZnSO₄ + Cu?

(φ^o(Zn²⁺/Zn)= -0,76В, φº(Cu²⁺/Cu) = +0,34 В)

Ответ: в прямом.

5. В каком направлении данная ОВР протекает самопроизвольно:

2NaCl+Fe₂(SO₄)₃↔2FeSO₄+Cl₂+Na₂SO₄

φº(Cl₂/2Cl^–)=+1,36В, φº(Fe³⁺/Fe²⁺)=+0,77В.

Ответ: в обратном.

6. В каком направлении данная ОВР протекает самопроизвольно:

2KMnO₄ + 5SnSO₄ + 8H₂SO₄ ↔ 2MnSO₄ + 5Sn(SO₄)₂ + K₂SO₄ + 8H₂O?

φº(MnO₄^-/Mn²⁺)=+1,51В, φº(Sn⁴⁺/Sn²⁺)=+0,15В. Ответ обоснуйте.

Ответ: в прямом.

7. Допустимо ли одновременное введение внутрь больному FeSO₄ и NaNO₂, учитывая, что среда в желудке кислая?

φºFe³⁺/Fe²⁺=+0,77В , φºNO₂^─/NO=+0,99В. Ответ обоснуйте.

Ответ: не допустимо.

8. Определите окислительно-восстановительные свойства Н₂О₂, которые он проявляет при взаимодействии с K₂Cr₂O₇ в кислой среде. φº(О₂/Н₂О₂)=+0,68В, φº(Cr₂O₇^2–/2Cr³⁺)=+1,33В. Ответ обоснуйте.

Ответ: является восстановителем.

9. Какие галогены окисляют Fe²⁺ до Fe³⁺? Какие из галогенид-ионов могут восстановить Fe³⁺? Напишите уравнения соответствующих реакций. Рассчитайте ЭДС каждой из реакций и определите знак G. При расчете используйте следующие значения окислительно-восстановительных потенциалов:

φºFe³⁺/Fe²⁺=+0,77В;

φº(F₂/2F^–)=+2,87В;

φº(Cl₂/2Cl^–)=+1,36В;

φº(Br₂/2Br^–)=+1,07В;

φº(I₂/2I^–)=+0,54В.

Ответ: окислить могут: F₂, Cl₂, Br₂; восстановить могут: I^–.

10. Сколько граммов KMnO₄ необходимо взять, чтобы приготовить 100 мл 0,04 N раствора для титрования его в кислой среде?

Ответ: 0,1264 г.

11. Рассчитать (приблизительно) нормальность 20% раствора KMnO₄ в щелочной среде. (ρ=1г/мл).

Ответ: 1,27 N.

12. Титр Н₂С₂О₄· 2Н₂О равен 0,0069г/мл. На титрование 30мл этого раствора расходуется 25мл раствора КМnO₄. Рассчитайте нормальность этого раствора.

Ответ: 0,1316 N.

13. В 1 литре раствора железного купороса содержится 16 г (FeSO₄· 7H₂O). Какой объем этого раствора может быть окислен 25мл 0,1н раствора КMnO₄ в кислой среде?

Ответ: V = 43,75 мл.

14. Молярная концентрация окислителя в растворе равна 0,02моль/л. Определите нормальную концентрацию окислителя, принимая во внимание химизм реакции.

KMnO₄+H₂O₂+H₂SO₄→MnSO₄+…

Ответ: C_N(KMnO₄) = 0,1моль∙экв/л.

15. Молярная концентрация восстановителя в растворе равна 0,05 моль/л. Определить нормальную концентрацию восстановителя, принимая во внимание химизм реакции:

H₂O₂+KJO₃+H₂SO₄→J₂+O₂+…

Ответ: С_N(H₂O₂)=0,1моль∙э