Индивидуальные задания по общей химии для студентов первого курса фармацевтического факультета очной и заочной форм обучения. Учебное пособие

наступления равновесия [SО2]=0,01 моль/л. Вычислите равновесные концентрации остальных веществ.

4. В какую сторону сместятся равновесия реакций:

а) при понижении температуры; б) при повышении давления?

ВАРИАНТ 14

1.Реакция идет по уравнению: 2 NО(г) + О2(г) ↔ 2 NО2(г). Концентрации реагирующих веществ были С(NО)=0,03 моль/л,

С(О2)=0,05 моль/л. Как изменится скорость реакции при увеличении концентрации кислорода до 0,10 моль/л и оксида азота до 0,06 моль/л?

2.Во сколько раз повысится скорость химической реакции при повышении температуры от 2000С до 5000С, если температурный коэффициент скорости реакции равен 2?

3.Начальная концентрация пентахлорида фосфора в реакции РС15↔ РС13 + С12 равна 0,2 моль/л. К моменту наступления равновесия

прореагировало 50% РС15. Найдите равновесную концентрацию всех участвующих в реакции веществ.

4 . Каким путем можно повысить выход а) NО и б) NО2 в следующих реакциях

а) N2 + О2↔ 2NО - 180 кДж

б) N2О4 ↔ 2NО2 - 23 кДж

ТЕМА 6. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ

ВАРИАНТ 1

1.Какие из указанных ниже ионов Аg+, Сu2+, S2-, Сr3+, Вr- могут играть роль окислителей, а какие не могут и почему?

2.Используя ионно-электронный метод, закончите уравнение реакции КМnО4 + КNО2+ Н2SО4 → К2SО4 + Мn SО4 + К NО3 + Н2О

3.Чему равна молярная масса эквивалента перхлората калия КС1О4, если он восстанавливается а) до диоксида хлора ; б) до свободного хлора ; в) до хлорид-иона?

4.Какой объем кислорода выделится (н.у.) из Н2О2, если на него подействовать 2,1 г кристаллического МnО2 в сернокислом растворе?

29

ВАРИАНТ 2

1.Окисление или восстановление происходит при переходах: а) NН3 → NО2 для азота б) Сr2(SО4)3 →Сr SО4 для хрома в) Мn SО4→ К МnО4 для марганца.

2.Используя ионно-электронный метод, закончите уравнение реакции: Аg NО3+ КОН + Н2О2→Аg + КNО3 + О2

3.Вычислите молярные массы эквивалентов следующих восстановителей: хлорида олова (П), окисляющегося до хлорида

олова (IV); фосфора, если он окисляется до Н3РО4; пероксида водорода, окисляющегося до молекулярного кислорода?

4.Какие из приведенных реакций могут самопроизвольно протекать

при действии раствора КМnО4 на серебро? а) МnО4- + Аg → МnО42- + Аg+

б) МnО4- + 3 Аg + 2 Н2О → МnО2 + 3 Аg+ + 4ОН- в) МnО4- + 8Н+ + 5 Аg → Мn2+ + 5 Аg+ + 4 Н2О

ВАРИАНТ 3

1.В каких из указанных превращений кислород выполняет функцию восстановителя:

а) Аg2О → Аg + О2 б) F2 + Н2О → НF + О2 в) NН3 + О2 → N2 +

Н2О

г) Аg NО3 + NаОН + Н2О2 → Аg + Nа NО3 + О2

2.Используя ионно-электронный метод, закончите уравнение реакции К2 SО3 + К МnО4 + Н2О → МnО2 + К2 SО4 + КОН

3.В каком направлении будет протекать реакция : СrС13 + Вr2 + КОН →К2 СrО4 + КС1 + Н2О

4.Рассчитайте для стандартных условий константу равновесия реакции

С12+ РbС12 + Н2О →РbО2 + НС1

Чему равна молярная масса эквивалента окислителя и восстановителя в этой реакции?

ВАРИАНТ 4

1.Укажите, какие из приведенных процессов представляют собой

окисление и какие – восстановление: S→SО42-; S → S2-; Sn → Sn4+;

Вr2 →2Вr-; 2Н+ →Н2; Н2 →2Н-;

С1- →С1О3-; МnО4 → МnО42-

2.Используя ионно-электронный метод, закончите уравнение реакции К2Сr2О7 + Fе SО4+ Н2 SО4 →К2 SО4 + Сr2(SО4)3 + Fе2(SО4)3 + Н2О

3.Можно ли использовать К МnО4 в качестве окислителя в следующих процессах при стандартных условиях:

а) НNО2 + Н2О→ NО3- + 3Н+ б) 2Н2О – 2е → Н2О2 + 2Н+

в) Н2S – 2е → S + 2Н+

30

4.В 1 л раствора содержится 10 г НС1О4. Вычислите молярную концентрацию эквивалента НС1О4, исходя из реакции:

SО2 + НС1О4 + Н2О → НС1 + Н2SО4

ВАРИАНТ 5

1.Указать, в каких из приведенных процессов происходит окисление азота и в каких – восстановление, как изменяется в каждом случае

степень окисленности азота:

а) NН4+ → N2; NО3-→NО; NО2-→ NО3-; NО2→NО2-

2.Используя ионно-электронный метод, закончите уравнение реакции

NаNО2 + NаI + Н2SО4→ Nа2SО4 + NО + I2 + Н2О

3.Укажите, в каком направлении могут самопроизвольно протекать

следующие реакции: а) Н2О2 + НОС1 → НС1 + О2 + Н2О

б) 2НIО3 + 5 Н2О2→ I2 + 5О2 + 6 Н2О

4.К подкисленному раствору КI добавлено 0,04 л раствора КNО2 с Сэ=0,3 моль/л.

Вычислите массу выделившегося йода и объем NО

Уравнение реакции: КI + К NО2+ Н2SО4→ I2 + К2SО4 + NО + Н2О

ВАРИАНТ 6

1. Какую рольокислителя или восстановителя – играет кислород в реакциях, выраженных уравнениями: а) 2Аu2О3→ 4Аu + 3О2 б) 2F2

+ 2 Н2О→ 4НF + О2

в)2КС1О3 → 2КС1 + 3О2. Укажите переходы электронов для этих реакций.

2.Используя ионно-электронный метод, закончите уравнение реакции Р + КОН + Н2О → РН3 + КН2РО2

3.В каком направлении будет протекать реакция:

СuS + Н2О2 + НС1 → СuС12 + S + Н2О

4.Какой объем раствора КМnО4 с Сэ=0,25 моль/л потребуется для окисления в кислой среде 0,05 л 0,2 М NаNО2 по реакции:

NаNО2 + КМnО4 + Н2SО4 → Nа NО3 + МnSО4 + К2SО4 + Н2О

ВАРИАНТ 7

1.На основе строения атомов и ионов решить, могут ли играть роль окислителя: а) атомы натрия б) ионы натрия в) атомы кислорода г) атомы йода д) атомы алюминия. Дайте соответствующие объяснения.

2.Используя ионно-электронный метод, закончите уравнение реакции:

С2Н5ОН + СrО3 + Н2 SО4→ Сr2(SО4)3 + СН3СООН + Н2О

3.Вычислите молярную массу эквивалента Н2SО4 в следующих реакциях:

31

а) Zn + Н2 SО4(разб) →ZnSО4 + Н2

б) 2НВr +Н2SО4 (конц)→ Вr2 + SО2 + 2Н2О

в) 8НI + Н2SО4(конц) → 2I2 + Н2S+ 4 Н2О

4 Какую массу сероводорода можно окислить до свободной серы одним граммом йода?

ВАРИАНТ 8

1.На основе строения ионов, решите, могут ли выступать в качестве восстановителей перечисленные ионы: Sn2+ ; С1-; Аg+ ; А13+; Zn2+; Тi3+. Ответы поясните.

2.Используя ионно-электронный метод, закончите уравнение реакции: С2Н2 + КМnО4+ Н2О→ (СООН)2 + МnО2 + КОН

3.Какие из приведенных реакций могут самопроизвольно протекать в нейтральном

водном растворе?

а) МnО4- + С1- → МnО2+ С12 ; б) МnО4- + Вr- → МnО2 + Вr2 в) МnО4- + I- → МnО2 + I2

4.Вычислите молярную массу эквивалента сероводорода, если он окисляется до серной кислоты.

ВАРИАНТ 9

1.Укажите, в каких из следующих реакций Н2О2 служит окислителем, а в каких – восстановителем: а) I2 + Н2О2 → НIО3 + Н2О

б) РвО2 + Н2О2 → Рв(ОН)2 + О2 в) КС1О3 + Н2О2 →ЕС1 + О2 + Н2О г) РвS + Н2О2 →РвSО4 + Н2О

2.Используя ионно-электронный метод, закончите уравнение реакции: N2Н4 + АgNО3 + КОН →N2 + Аg + КNО3 + Н2О

3.Из каких приведенных ниже солей цинк может вытеснять металл в свободном состоянии: Мg SО4; Сu SО4; А12(SО4)3?

4.Какую массу СdS можно растворить в 0,05 л раствора НNО3 с эквивалентной концентрацией 0,5 моль/л? Какой объем NО ( н.у.) при этом выделится?

ВАРИАНТ 10

1.Укажите, в каких случаях происходит окисление, а в каких –

восстановление веществ: а) НС1О→НС1; б) Сr(ОН)3→К2СrО4; в) Н2S→SО2 ;г) КМnО4→МnО2

2.Используя ионно-электронный метод, закончите уравнение реакции:

МnSО4 + КМnО4+ Н2О→ МnО2 + К2SО4+ Н2SО4

Вычислите молярную массу эквивалента окислителя и восстановителя.

32

3.Бромная вода (раствор брома в воде) – часто используемый

окислитель. Какие из перечисленных ионов можно окислить

бромной водой а) Fе2+ до Fе3+ б) Сu+ до Сu2+ ; в) Мn2+ до МnО4- ; г) Sn2+ до Sn4+?

4.Можно ли восстановить олово (IV) в олово (II) с помощью следующих реакций:

а) SnС14+ 2КI→ SnС12 + I2 + 2 КС1 б) SnС14 + Н2S→ SnС12+S + 2НС1

Ответ обосновать расчетом констант равновесия реакций.

ВАРИАНТ 11

1.Какие из перечисленных ионов могут служить восстановителями, а какие не могут и почему: Fе2+, Вr-, Нg2+, S2-, VО3-, Сu+?

2.Используя ионно-электронный метод, закончите уравнение реакции:

N2Н4 + Zn + КОН + Н2О→ NН3 + К2[Zn(OH)4].

Вычислите молярную массу эквивалента окислителя и восстановителя.

3.Смешаны подкисленные Н2 SО4 растворы КМnО4 и FеSО4. Возможна ли между этими веществами химическая реакция при стандартных

условиях. Если возможна, то составьте уравнение .

Е0(МnО4-/ Мn2+)=1,51 В;Е0(Fе3+/ Fе2+)=0,77В

4.Какую массу А1 можно окислить с помощью 0,1 л раствора К2Сr2О7 с Сэ=0,25 моль/л по реакции:

А1 + К2Сr2О7 + Н2SО4→А12(SО4)3 + Сr2(SО4)3 + К2SО4+ Н2О

ВАРИАНТ 12

1.Какие из перечисленных веществ и за счет каких элементов проявляют обычно окислительные свойства и какиевосстановительные? Укажите те из них, которые обладают

окислительно-восстановительной двойственностью: Н2S, SО2, СО, Zn, NаNО2, НОС1.

2.Используя ионно-электронный метод, закончите уравнение реакции: Р + НNО3 + Н2О→ Н3РО4 + NО

3.Возможна ли реакция между КМnО4 и щавелевой кислотой Н2С2О4 в кислой среде с образованием диоксида углерода?

Е0(Н2С2О4/СО2) = - 0,49В, Е0(МnО4-/Мn2+) = 1,51 В. Составьте возможное уравнение реакции.

4.Чему равна молярная масса эквивалента КМnО4 как окислителя, если это вещество в процессе реакции восстанавливается а) до сульфата марганца (II) б) до диоксида марганца в) до манганата калия К2МnО4?

33

ВАРИАНТ 13

1.Укажите, в каких из приведенных процессов происходит процесс

окисления, в какихвосстановления, как изменяется в каждом случае

степень окисления центрального атома: А1→ [А1(ОН)4]-; Sn2+ →

Sn4+; АsО43- → АsН3; Сr2О72-→СrО42-

2.Подберите ионно-электронным методом коэффициенты в уравнении Сu2S + НNО3 → Сu(NО3)2 + Н2SО4 + NО + Н2О

3.Объясните, какое веществооксид азота (II) или оксид азота (IV) NО2

– будет образовываться при взаимодействии азотистой кислоты

НNО2 с иодоводородом НI.

Составьте соответствующее уравнение реакции.

4.Пользуясь таблицей стандартных электродных потенциалов, вычислите константы равновесия следующих реакций:

а) Zn + CuSО4 →Cu + Zn SО4 ; б) Sn + Рb(СН3СОО)2 →Рb + Sn(СН3СОО)2

ВАРИАНТ 14

1.Какие из приведенных реакций относятся к межмолекулярным, внутримолекулярным и реакциям диспропорционирования ?

а) Н2SО3+ 2Н2S→3S + Н2О;б) NН4NО2→N2 + 2Н2О ; в) 2Н2О2 →2Н2О + О2; г) 2АgNО3 →Аg +2NО2 + О2

2.С помощью ионно-электронного метода составьте ионное уравнение

реакции:

АgС1 + Мn2+ + ОН-→ Аg + МnО(ОН)2 + С1- + Н2О

3.Используя таблицу стандартных электродных потенциалов предскажите будет ли растворяться серебро в разбавленной Н2SО4

4.Вычислите при стандартных условиях ЭДС окислительновосстановительной системы, состоящей из пар S0/Н2S и NО3-/NО. Напишите уравнение протекающей реакции

Е0(S/Н2S)=0,14в Е0(NО3-/NО)= 0,96В.

ТЕМА 7. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

ВАРИАНТ 1

1. Назовите комплексные соединения, определите степень окисления иона комплексообразователя: [Pd(Н2О)(NН3)2С1]С1; [Сu(NН3)4](NО3)2; К4[Fе(СN)6]; Nа2[Со(NН3)2(NО2)4 ].

2.Как метод валентных связей объясняет тетраэдрическое строение

комплексного катиона [Zn (NН3)4]2+? Объясните, почему координационное число Zn2+, равно четырем.

3.Выразите уравнениями реакций (молекулярными, ионными) следующие превращения: Аg+→ [Аg(NН3)2]+ → [Аg(СN)2]-. Объясните возможности их осуществления.

34

4.Вычислите концентрацию ионов Ni2+ в 0,1 М растворе К2 [Ni(СN)4], если

К нест [Ni(СN)4]2- = 3·10-16

ВАРИАНТ 2

1.Напишите координационные формулы следующих комплексных соединений:

а) дицианоаргентат натрия ;б) гексанитрокобальтат(III) калия; в) хлорид гексаамминникеля (II) ; г) сульфат тетраамминкарбонатхрома

(III).

2.Выразите уравнениями реакций (молекулярными, ионными) следующие превращения: Сu2+ → [Сu (NН3)4]2+ → [Сu(СN)4]2-. Объясните возможности их осуществления.

3.Используя метод валентных связей, объясните строение комплексного иона:[Ni(СN)4]2-.

4.Константа нестойкости [Zn (NН3)4]2+ равна 2,0·10-9. Определите содержание ионов цинка в 0,3 л 0,02 М раствора соли [Zn (NН3)4]SО4.

ВАРИАНТ 3

1.Назовите комплексные соединения , определите степень окисления

иона комплексообразователя:[Со(Н2О)( NН3)4СN]Вr2; [Со( NН3)5SО4]NО3;

К2[Рt(ОН)5С1]; Nа2[Сu(СN)4].

2.Укажите все факторы, способствующие разрушению комплексного иона [Сu (NН3)4]2+. Напишите уравнения соответствующих реакций в ионном виде.

3.Используя метод валентных связей, объясните строение комплексного иона: [Рt (NН3)С15]-. Укажите вид гибридизации АО комплексообразователя.

4.Константа нестойкости комплексного иона [Fе(СN)6]3- равна 1·10-31. Вычислите концентрацию ионов Fе3+ в 0,3 М растворе соли К3

[Fе(СN)6].

ВАРИАНТ 4

1. Какие ионы являются комплексообразователями в следующих

соединениях: а) К[Рt (NН3)С15 ] ;б) [Сr(Н2О)5С1]С12; в) К2[Сu(СN)4] г)[Рt (NН3)2С12]. Определите степень окисления

комплексообразователя и координационное число . Назовите все соединения.

2.Пользуясь значениями стандартных электродных потенциалов, сделайте вывод о возможности следующих окислительновосстановительных реакций:

35

а) К4 [Fе(СN)6] + С12→… б) К4 [Fе(СN)6] + I2 →…

3. Составьте уравнения электролитической диссоциации солей:

а) [Сu( NН3)4 ]SО4; б) Nа3[Со(NО2)6]. Напишите выражение констант нестойкости и устойчивости образующихся комплексных ионов.

4.Константа нестойкости иона [СdI4]2- равна 7,94·10-7. Вычислите концентрацию ионов Сd2+ в 0,1М растворе соли К2[СdI4].

ВАРИАНТ 5

1. Напишите формулы перечисленных комплексных неэлектролитов:

В каждом из комплексов укажите степень окисления комплексообразователя.

2.Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах

между растворами указанных электролитов: Zn2+→[Zn( NН3)4]2+→[Zn(СN)4]2-.

Укажите причину протекания реакций.

3.Сульфид натрия Nа2S осаждает никель в виде NiS из раствора комплексной соли [Ni( NН3)6]SО4. Укажите, в какую сторону сместится при этом равновесие вторичной диссоциации: [Ni( NН3)6]2+↔ Ni2+ + 6NН3

4.Какова концентрация ионов серебра в 0,08 М растворе

[Аg(NН3)2]NО3, если Кнест=9,3·10-8

ВАРИАНТ 6

1.Определите заряд и координационное число комплексообразователя в следующих комплексных соединениях: а) [Pt(NН3)4]С12 ;б)

К2[PtС16] ; в) Nа2 [Со(SCN)4] ;г) [Zn(Н2О)6]Вr2. Назовите все вещества.

2.Орбитали каких энергетических уровней в ионе Сr3+ принимают

участие в образовании химической связи в комплексном ионе [Сr(NН3)6]3+? Какое пространственное строение имеет этот ион?

3.По данным химического анализа весь хлор из СоС12·NО3·5NН3 осаждается в виде хлорида серебра. Электропроводность раствора свидетельствует о диссоциации в растворе молекулы вещества на три иона. Напишите координационную формулу соединения, назовите его, определите координационное число кобальта.

4.Константы нестойкости ионов [Аg(NО2)2]- и [Аg(СN)2]- соответственно равны 1,3·10-3 и 8,0·10-21. Каково соотношение равновесных концентраций ионов Аg+ в растворах К[Аg(NО2)2] и К[Аg(СN)2] одинаковой молярной концентрации?

36

ВАРИАНТ 7

1.Определите степень окисления комплексообразователя в следующих

комплексных ионах: [Ni(NН3)5С1]+; [Со(NН3)2(NО2)4]-; [Сr(Н2О)4Вr2]+; [АuС14]-. Назовите ионы.

2.Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций обмена, происходящих между: а) гексацианоферратом(III) калия и нитратом серебра б) гексахлороплатинатом(II)натрия и хлоридом калия. Образующиеся в результате реакций комплексные соединения нерастворимы в воде

3.Из раствора комплексной соли PtС14·6NН3 нитрат серебра осаждает весь хлор в виде хлорида серебра, а из раствора соли PtС14·3NН3 только ¼ часть входящего в ее состав хлора. Напишите координационные формулы этих солей, определите координационное число платины в каждой из них.

4.Константа нестойкости комплексного иона [Со(СN)4]2- равна 8·10-20. Вычислите равновесную концентрацию ионов кобальта в 0,05 М растворе соли К2[Со(СN)4].

ВАРИАНТ 8

1.Определите степень окисления комплексообразователя в следующих комплексных ионах: [Нg(CN)4]2-; [А1С14]-; [Fе(СN)6]3-; [Сr(Н2О)6]3+.

Назовите все ионы.

2.При добавлении азотной кислоты к раствору комплексной соли

[Аg(NН3)2]С1 образуется осадок хлорида серебра. Напишите молекулярное и ионное уравнение реакции. Объясните причину разрушения комплексного иона.

3.Каков механизм образования химической связи между ионом Ni2+ и ионами СN- в комплексном ионе [Ni(CN)4]2-?

4.Константы нестойкости комплексных ионов [Со(NН3)6]3+, [Fе(СN)6]4-

, [Fе(СN)6]3- соответственно равны 6,2·10-36, 1,0·10-37, 1,0·10-44. Какой из этих ионов является более прочным? Напишите выражения для констант нестойкости указанных комплексных ионов и формулы соединений, содержащих эти ионы.

ВАРИАНТ 9

1.Определите, чему равен заряд комплексного иона, степень окисления и координационное число комплексообразователя в следующих

соединениях: [Zn(NН3)4]SО4; Nа2[Cu(CN)4]; К2[HgI4];

К3[Fе(CN)6].Назовите все вещества.

2.Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций обмена, происходящих между: а) гексацианоферратом(II) калия и сульфатом меди б) гексацианокобальтом(II) натрия и сульфатом железа (II).

37

Образующиеся в результате реакций комплексные соединения нерастворимы в воде.

3.Какой тип гибридизации атомных орбиталей имеет место при образовании комплексного иона [Со(NН3)6]2+?

4.Напишите выражения констант нестойкости и устойчивости для

следующих соединений: Н2[PbС14]; [Ni(NН3)6](ОН)2. Вычислите равновесные концентрации ионов никеля в 0,01 М растворе

комплексной соли [Ni(NН3)6](ОН)2, если Кнест комплексного иона равна 1,9·10-9

ВАРИАНТ 10

1.Назовите следующие комплексные соединения: Ва[Pt(NО3)4С12]; [Ti(Н2О)6]Br3; К4[СоF6]; [Со(Н2О)2(NН3)4]С13. Определите степени окисления комплексообразователя во всех соединениях.

2.Напишите молекулярные и ионные уравнения следующих

превращений:

Hg2+ → [ HgС14]2-→ [ HgI4]2-. Объясните возможность протекания этих реакций.

3.Известны две комплексные соли кобальта, отвечающие одной и той

же молекулярной формуле СоВrSО4·5Н2О. Различие между ними проявляется в том, что раствор одной соли дает с ВаС12 осадок, но не образует осадка с АgNО3, раствор же другой соли наоборот дает с АgNО3 осадок, но не дает осадка с ВаС12. Напишите координационные формулы обеих солей и уравнения их диссоциации.

4.Константа нестойкости иона [Ag(NО2)2]- равна 1,8·10-3. Вычислите равновесную концентрацию ионов серебра в 0,02 М растворе К[Ag(NО2)2].

ВАРИАНТ 11

1.Назовите следующие комплексные соединения: К4[Ni(CN)6]; [Cr(NН3)4(SCN)С1](NО3); [Pt(NН3)2(Н2О)2Вr2]С12. Определите степень окисления комплексообразователя во всех соединениях.

2.Используя метод валентных связей, объясните строение комплексного иона [Fe(CN)6]4-

3.Какие соединения называют внутрикомплексными? Составьте

координационные формулы следующих соединений платины: РtС14·6Н2О; РtС14·4NН3; РtС14·2NН3. Координационное число Рt4+ равно шести. Какое из них является внутрикомплексным?

4.Вычислите молярные массы эквивалентов комплексных солей

[Cо(NН3)5I]I2; [Cо(NН3)6]I3; [Cо(NН3)4I2]I в обменных реакциях с АgNО3. Реакцию напишите в молекулярной и ионной формах.

38