Добавил:

mihail1000 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Воронежский государственный технический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Сборник задач по дисциплине «Химия воды с основами микробиологии» для практических занятий. Яценко В.Н., Бабкин В.Ф

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

01.05.2022

Размер:

3.01 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 113 4 5 6 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

2.Составить уравнения реакций гидролиза в ионной и молекулярной формах для хлоридов сурьмы и висмута.

3.Написать в ионной и молекулярной формах уравнения реакций гидролиза следующих солей:

а)	Хлорида индия;	в)	Хлорида таллия (III);
б)	Хлорида галлия;	г)	Нитрата скандия;
		д)	Нитрата индия.

4.Какую реакцию на лакмус имеет раствор фторида таллия (II)?

5.Какая из солей, фосфат или гидрофосфат натрия, в большей степени подвергается гидролизу? Почему? Составьте уравнения реакций гидролиза обеих солей в ионной и молекулярной формах.

6.Карбонат или гидрокарбонат калия в большей степени подвергается гидролизу? Почему? Написать уравнения гидролиза обеих солей в ионной и молекулярной формах.

7.При сливании растворов сульфата меди (II) и карбоната натрия наблюдается образование зеленого осадка гидроксикарбоната меди и выделение двуокиси углерода. Дать объяснение этому явлению и написать уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

8.При сливании растворов хлорида цинка и карбоната калия наблюдается образование белого осадка гидроксикарбоната цинка и выделение двуокиси углерода. Дать объяснение этому явлению и написать уравнение реакции в молекулярной и ионной формах.

9.При сливании растворов сульфата хрома (III) и сульфида калия образуется осадок гидроокиси хрома. Объяснить его образование и выразить происходящую реакцию молекулярным и ионным уравнениями.

10.Составить молекулярные и ионные уравнения реакции, происходящей при смешивании растворов хлорида алюминия и сульфида натрия.

11.При смешивании концентрированных растворов нитрата железа (III) и карбоната калия выделяется двуокись углерода и

образуется осадок гидроокиси железа. Объяснить его образование и выразить реакцию молекулярным и ионным уравнениями.

12.При смешивании растворов силиката натрия и хлорида аммония выпадает осадок кремниевой кислоты и выделяется аммиак. Объясните их образование и выразите реакцию молекулярным и ионным уравнениями.

13.Написать уравнение гидролиза хлоридов четырехвалентных циркония и титана в молекулярной и ионной формах, имея в виду, что продуктами гидролиза являются оксихлориды циркония и титана.

14.Что такое степень гидролиза?

15.Почему образующиеся при гидролизе основные соли, практически нерастворимые в воде, в большинстве случаев всё же остаются в растворе?

16.Как влияет на гидролиз: а) нагревание раствора?; б) давление раствора?

17.В какую сторону будет смещаться равновесие гидролиза в растворах карбоната натрия и сульфида калия при добавлении к ним щёлочи?

18.В какой среде и почему устойчивы цинкаты, аминаты, хромиты?

19.Какая из солей, сульфат ацетат или карбонат алюминия, в большей степени подвергается гидролизу? Почему?

7. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАЦИИ

В составе реагирующих веществ содержатся атомы, имеющие определенную степень окисления. Те реакции, в результате которых эти атомы не изменяют степень окисления, не являются окислительно-востановительными. Например:

+1+5-2+1

-2 +1 +1 +5 -2 +1 -2

+ = + .

В данном случае степень окисления каждого из атомов до и после реакции осталась без изменения.

+1+5-1	+1 -1	0
2	= 2	+3 .

Здесь атомы хлора и кислорода изменяют степень окисления. Реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов

входящих в состав реагирующих веществ, называются окислительновосстановительными.

Процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом

называется окислением. Например:				− =
Если в	−6 =	;	2	− =	.
Если в	− =	реакции	2	− 2ē =	или ионы
	результате	реакции	атомы,	молекулы

присоединяют электроны, то мы имеем дело с процессом восстановления. Например:

+2ē = ; +2ē = 2 ; +ē = .

Как видно, в данных случаях происходит принятие электронов атомами, молекулами и ионами – такие атомы, молекулы и ионы называются восстановителями.

Окислители это тоже атомы, молекулы и ионы которые в процессе реакции присоединяют электроны. Окислители восстанавливаются, а восстановители окисляются.

Число отданных электронов в реакции должно равняться числу принятых. Это лежит в основе подбора коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций. Например:

+ = + .

Подбор коэффициентов в уравнении реакции проводят в следующей последовательности:

1. Находят окислитель и восстановитель, для чего определяют элементы, меняющие свою степень окисления.

+2	+3	→	+4	+2
	+	→	+	.

2.Определяют электронный баланс и записывают схему перехода электронов.

+2 +4

− 2ē → .

+3 +2

+1ē → .

Электронного баланса число отданных и принятых электронов должно быть одинаково. Это записывается в виде схемы:

	+2	−2ē →	+4
	+3	−2ē →	+2	1	– восстановитель
				2	– окислитель
Окислителем и	восстановителем			могут быть атомы, молекулы
Окислителем и		+1ē →

одного и того же вещества, разных веществ, вступающих в данную реакцию.

Задачи для самостоятельного решения 1. Составить полные уравнения следующих реакций. Узнать

окислитель и восстановитель. Какой из элементов окисляется, какой восстанавливается?

ба))

→

;

в)

→

;

г)

;

д)

→

;

е)

→

;

ж)

→

;

з)

→

и)

;

к)

→

л)

;

м)

→

+ .

→

(

) +

2. Составить полные уравнения следующих реакций. Узнать окислитель и восстановитель. Какой из элементов окисляется, какой

восстанавливается?		+	→ +		+	+ ;
ба))	+	+	→ +	+	+	+ ;	;
в)	+	+	→	+	+	+	;
г)	+	+	→	+	+	+	;
д)	+	+	→	+	+	+	;
	+	+	→	+	+	+

же))	+	+	→ +		+	+	+	;	;
з)	+	+	→	+	+	+	;
и)	+	+	→	+	;	+
к)	+	→	+	+	+		+		+	;
л)	+	+	→		+		+	.	+
3.	+	+	→		+	+
	Составить	полные	уравнения		следующих		реакций. Узнать

окислитель и восстановитель. Какой из элементов окисляется, какой восстанавливается?

а)	+;		+	→ ( ) + ( ) +				+
в)	+		+	→	+	(	) +	;
б)	+		+	→	+	(	) +	;
г)	+		+	→	+	(	) +	;+
д)	+	;	+	→	+	+	+	+
ж)	+	;	+	→	(	) +	( )	+
ж)	+		+	→ + ( ) +			+	.
е)	+		+	→ +	(	) +	+	;
	+		+	→ +	(	) +	+

4. Составить полные уравнения следующих реакций. Узнать окислитель и восстановитель. Какой из элементов окисляется, какой восстанавливается?

ба))	(	) +	+	→		+ (		+	) +;	;
в)	+	+	→	+		+	+	+	;
г)	+	+	→	+	;	+	+
д)	( )	+ +	→	( )		+	;
е)	+	+	→	+		+	;
ж)	+	+	→	+		+	+	;
з)	+	+	→			+	+		+	;
и)	( ) + +			→		+	+		+	+	;
к)	( ) + +		→	→		+	. +			+
	+	+	→	+		+

5. Составить полные уравнения следующих реакций внутримолекулярного окисления–восстановления:

ба))	→	+	;			+;		;
в)	( )	→	+			+;
г)		→	+	+			;
д)	→		+	+		;
е)		→	+	+	+		;
ж)		→	+	;	+
з)	→		+	;
и)	→		+				+	;
к)	(	) →	+.				+
	→		+	8. ЭЛЕКТРОЛИЗ
	Электролизом		называется процесс окисления-восстановления,

происходящий в результате прохождения электрического тока через электролит.

Образующиеся продукты окисления-восстановления или остаются на поверхности электродов, или выделяются в виде газов, или вступают в реакцию между собой и с другими веществами, находящимися в растворе, образуя вторичные продукты электролиза.

Так, например:
1. Схема электролиза расплавленного	:

		(–) катод ← + 2		→ анод (+)
То		+2ē=		2	− 2ē =
	есть, в результате электролиза хлористый кальций
разлагается		на кальций	(выделяющийся на		катоде)	и хлор
(выделяющийся на аноде).
2. Схема электролиза водного раствора					:
Катодные потенциалы ионов				и молекул	различны. Так
для восстановления			катодный потенциал –		2,71 В.	Для

этот потенциал составляет – 0,83 В. Поэтому при прохождении тока через раствор у катода восстанавливается вода.

2		(–) катод	← +2	→ анод (+)
2	В	+2ē = +2	.	2	− 2ē =
		растворе остается	.
	При прохождении		электрического( )	тока	через электролиты,

процессы подчиняются закону Фарадея: «Электрический ток,

проходя через раствор электролита, восстанавливает на катоде и окисляет на аноде количество вещества, пропорциональное количеству прошедшего электричества и химическим эквивалентам этих веществ. При окислении или восстановлении грамм эквивалента любого вещества расходуется 96500 кулонов электричества».

=	96500	×	=	96500	× × ,
					4)
где – число эквивалентов;			–	количество электричества, Кл; –

сила тока, А; – время прохождения тока, сек.

Гальванические элементы.

Устройство, где происходит превращение химической энергии в энергию электрического тока, называется гальваническим элементом.

Схема гальванического элемента представлена на рисунке.

Схема медно-цинкового гальванического элемента

Уход электролитов с цинкового электрода приводит к его окислению:

+= + .

Гальванический элемент изображается в виде схемы. Схема медно-цинкового элемента имеет вид:

−

Для решения задач по данному разделу, необходимо пользоваться прил. 6, 7 данного пособия.

	Задачи для самостоятельного решения
1. Сколько граммов никеля выделяется при пропускании через
раствор	тока силой 5 А в течении 20 минут?

2.Сколько времени нужно пропускать ток силой 20 А через раствор серной кислоты, чтобы выделить 22,4 л водорода, измеренных при нормальных условиях?

3.При пропускании через раствор соли серебра тока в 1 А в течении 5 часов на катоде выделяется 20,2 г серебра. Найти эквивалент серебра.

При пропускании тока через раствор

на катоде за 2

40мин 50 сек образовалось 112 г

. Определить силу тока.

Какие металлы и в какой последовательности будут

выделяться, если:

а)железная пластина опущена в раствор, содержащий

одновременно:

опущена,

;

б)цинковая (пластина) ,

раствор,

содержащий

одновременно:

пластина) ,

(раствор) ;

в)алюминиевая(

,опущена в

содержащий

одновременно:

пластина) ,

опущена,

(раствор) ;

г)кадмиевая(

содержащий

одновременно:

,пластина,

;

д)свинцовая

опущена

раствор,

содержащий

одновременно:

;

е)серебряная пластина, ,

опущена в раствор, содержащий

одновременно:

Сколько граммов, (серебра) ,

выделится( )

на( катоде) , если через

раствор

пропускать ток в 9 А в течении 30 мин?

Через раствор

при никелевом аноде пропустили ток 8

А. Определить потерю в весе анода за 1 час.

Сколько кулонов электричества прошло через раствор

если на катоде выделилось 5,62 г кадмия?

Какое количество серной кислоты образуется в растворе, если

через раствор

пройдет ток в 2 А в течении 20 мин?

10.Вычислить эквивалент железа, зная, что при пропускании через водный раствор его соли электрического тока в 5 А в течении 40 мин выделяется 2,315 г металла.

11.Какое количество цинка должно растворяться каждую минуту в гальваническом элементе для получения тока в 2 А?

12.Определить направление нижеприведенных реакций, имея в виду, что концентрации окислительной и восстановительной форм равны:

а)	+		+2	;
			29

в)		+	+			+2	;
б)	2	+	+2			+2	;		+
г)				;
		+5 (			) +	+8 2
д)	10	+8		+2		2 ( ) +2		.
	2 ( )9.		+
			КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
	Комплексными			соединениями			называются		определенные

молекулярные соединения, при сочетании компонентов которых образуются положительно и отрицательно заряженные сложные ионы, способные к существованию как в кристалле, так и в растворе.

иТак, 3–	и	образуют комплексное соединение				[	. ]	,
		,	и		дают соединение
Центральный[ ]		атом	или		ион в комплексном соединении
				6	[ (	) ]

называется комплексообразователем. Этим атомом или ионом может быть металл или неметалл.

Частицы непосредственно связанные с комплексообразователем называются аддендами. Число аддендов называется координационным числом данного комплексообразователя. Координационное число, также как и валентность элемента, может быть как постоянной, так и переменной величиной для данного атома или иона.

Комплексы, в состав которых входят одинаковые адденды получили название однородных комплексов. Комплексные соединения, содержащие во внутренней сфере два или более различных адденда, называются неоднородными.


[	( ) ] –	однородное комплексное соединение;
		– неоднородное комплексное соединение.
[Заряд(	комплексообразователя) ]		численно равен и противоположен

по знаку алгебраической сумме зарядов всех остальных входящих в

формулу ионов. Так, для	[этом(	эта сумма равна: + 4 + (– 6) = –
2. Следовательно, железо в		соединении) ]	является положительно

двухвалентным.

<<< < Предыдущая 1 23 / 113 4 5 6 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]