Неорганическая химия. Сборник задач для самостоятельной работы

11.89.При растворении 240 г нитрата аммония в воде поглощается 81 кДж теплоты. Вычислите энтальпию растворения этой соли (кДж/моль).

11.90.При разложении одного из оксидов азота образовалась смесь из 4 моль азота и 2 моль кислорода и выделилось 334 кДж теп- лоты. Определите энтальпию образования этого соединения (кДж/моль).

11.91.Соединяются 3,75 г мышьяка и 4 г серы. Определите, чему ра- вен эквивалент мышьяка, если эквивалент серы равен 16.

11.92.В системе 2NH3 N2 + 3H2 равновесные концентрации аммиа- ка и водорода соответственно равны 2 и 3 моль/л. Определите исходную концентрацию аммиака (моль/л).

11.93.Определите объем азота (л, н.у.), образующегося при термиче- ском разложении 90 г дихромата аммония.

11.94.При взаимодействии 62 г фосфора с 112 л (н.у.) хлора выдели- лось 752 кДж теплоты. Вычислите энтальпию образования пентахлорида фосфора.

11.95.Определите численное значение константы равновесия реак-

ции N2 + 3H2 2NH3. Исходные концентрации реагентов, моль/л: СN2 = 6; СН2 = 8; СNН3 = 1, а к моменту равновесия про- реагировало 75 % водорода.

11.96.Константа скорости реакции N2 + 3H2 = 2NH3 равна 0,5, а на- чальные концентрации азота и водорода равны 1,5 и 2 моль/л соответственно. Определите скорость реакции.

11.97.Относительная плотность одного из оксидов азота по гелию равна 7,5. Определите оксид, в ответе укажите число атомов в его молекуле.

11.98.Определите объем кислорода (л), выделившегося при разло- жении 306,4 г нитрата золота (III), нагретого до температуры 600 ºС при давлении 101,3 кПа.

11.99.При термическом разложении нитрата железа (III) масса твер- дого вещества уменьшилась на 194,4 г. Составьте уравнение реакции и определите массу полученного оксида железа (III).

11.100. Рассчитайте массу (г) разложившегося при нагревании нит- рата свинца, содержащего 92 % основного вещества, если в ре- зультате реакции выделилось 5,6 л газа (н.у.).

71

12. НАПРАВЛЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНО- ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ1

Рассчитайте ЭДС гальванического элемента при стандартных ус- ловиях с точностью до 0,01 В. Составьте уравнения электродных процессов и суммарной реакции, протекающих при работе гальвани- ческого элемента.

12.1.Cr│Cr3+║Ni2+│Ni

12.2.Cd│Cd2+║Pb2+│Pb

12.3.Zn│Zn2+║Cd2+│Cd

12.4.Ti│Ti3+║Cu2+│Cu

12.5.Mn│Mn2+║Sn2+│Sn

12.6.Zn│Zn2+║Sn4+, Sn2+│Pt

12.7.Mn│Mn2+║Fe3+, Fe2+│Pt

12.8.Cd│Cd2+║V3+, V2+│Pt

12.9.Pt│Cr3+, Cr2+║Ni2+│Ni

12.10.Al│Al3+║Hg22+│Hg

Составьте уравнения электродных процессов и суммарной реак- ции, протекающих при работе гальванического элемента. Рассчитай- те, как изменится (возрастет/уменьшится) масса одной из пластин, если масса другой пластины возрастет/уменьшится как указано ниже.

–––––––––

1 Значения стандартных электродных потенциалов окислительно-восстанови- тельных систем приведены в прил. П5.

72

Рассчитайте ЭДС гальванического элемента с точностью до 0,01 В (температура и давление стандартные).

12.21.Al│Al3+(0,1 моль/л)║Co2+(0,01 моль/л)│Co

12.22.Mg│Mg2+(0,1 моль/л)║Cu2+(0,001 моль/л)│Cu

12.23.Ni│Ni2+(0,01 моль/л)║Ag+(0,001 моль/л)│Ag

12.24.Fe│Fe2+(0,1 моль/л)║Hg2+(0,01 моль/л)│Hg

12.25.Cu│Cu2+(0,01 моль/л)║Ag+(0,001 моль/л)│Ag

12.26.Cr│Cr3+(0,01 моль/л)║Fe2+(0,001 моль/л)│Fe

12.27.V│V2+(0,01 моль/л)║Ag+(0,01 моль/л)│Ag

12.28.Zn│Zn2+(0,1 моль/л)║Hg2+(0,01 моль/л)│Hg

12.29.Co│Co2+(0,01 моль/л)║Cu2+(0,1 моль/л)│Cu

12.30.Fe│Fe2+(0,1 моль/л)║Ni2+(0,001 моль/л)│Ni

12.31.Al│Al3+(0,1 моль/л)║Mg2+(0,01 моль/л)│Mg

12.32.Mn│Mn2+(0,1 моль/л)║Hg2+(0,01 моль/л)│Hg

12.33.Cd│Cd2+(0,1 моль/л)║Ni2+(0,001 моль/л)│Ni

12.34.Fe│Fe2+(0,1 моль/л)║Cu2+(0,01 моль/л)│Cu

12.35.Cr│Cr3+(0,01 моль/л)║Co2+(0,01 моль/л)│Co

12.36.Cd│Cd2+(0,1 моль/л)║Fe3+(0,01 моль/л), Fe2+(0,1 моль/л)│Pt

12.37.Co│Co2+(0,01 моль/л)║Sn4+(0,01 моль/л), Sn2+(0,1 моль/л)│Pt

12.38.Zn│Zn2+(0,01 моль/л)║V3+(0,01 моль/л), V2+(0,001 моль/л)│Pt

12.39.Ti│Ti3+(0,1 моль/л)║H+ (pH = 3) │H2, Pt

12.40.Zn│Zn2+(0,01 моль/л)║H+ (pH = 5)│H2, Pt

Рассчитайте ЭДС реакции при стандартных условиях с точностью до 0,01 В.

12.41.CoOOH + MnO2 + KOH → K2MnO4 + Co(OH)2

12.42.Ni(OH)2 + O2 → NiOOH + H2O

12.43.F2 + NO + H2O → HNO3 + HF

12.44.FeCl3 + SnCl2 → FeCl2 + SnCl4

12.45.HNO2 + SO2 → NO + H2SO4

Рассчитайте ЭДС для каждой из двух приведенных реакций в стандартных условиях. Используя метод полуреакций, составьте уравнение той реакции, протекание которой возможно. В ответе укажите эквивалент восстановителя.

pH<7

12.46. NO2 + KMnO4 + H2O → Mn(NO3)2 + … H2SO4 + VCl2 → SO2 + VO2Cl + …

73

12.47.MnSO4 + KBiO3 + H2SO4 → HMnO4 + Bi2(SO4)3 + … Ni(OH)2 + O2 → NiOOH + H2O

12.48.CuS + HNO3 → CuSO4 + NO2 + … NH4Cl + I2 + H2O → HNO3 + HI + …

Рассчитайте ЭДС для каждой из двух приведенных реакций в стандартных условиях. Используя метод полуреакций, составьте уравнение той реакции, протекание которой возможно. В ответе укажите эквивалент окислителя.

12.49.Au + HNO3 → NO + Au(NO3)3 + … NaClO + KI + H2SO4 → I2 + NaCl + …

12.50.KI + S + H2SO4 → I2 + H2S + …

K2Cr2O7 + NaBr + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + Br2 + …

12.51.NH4Cl + FeCl3 + H2O → HNO3 + FeCl2 + …

pH>7

S + Na3AsO4 + H2O → Na2SO3 + NaAsO2 + …

Рассчитайте ЭДС для каждой из двух приведенных реакций в стандартных условиях. Используя метод полуреакций, составьте уравнение той реакции, протекание которой возможно. В ответе укажите коэффициент перед формулой окислителя.

12.52.KI + H2SO3 → S + … KI + H2SeO3 → Se + …

12.53.KNO3 + Te + KOH → NO + K2TeO3 + … H3PO4 + FeCl2 → FeCl3 + …

12.54.Br2 + MnSO4 + H2O → HMnO4 + …

Br2 + MnO2 + KOH → K2MnO4 + …

Рассчитайте ЭДС для каждой из двух приведенных реакций в стандартных условиях. Используя метод полуреакций, составьте уравнение той реакции, протекание которой возможно. В ответе укажите коэффициент при формуле Н2О.

12.55.CuS + Cl2 + H2O pH <→7 CuSO4 + … Br2 + Cl2 + H2O → HBrO3 + …

12.56.I2 + Cl2 + H2O → HIO + … VOCl2 + Cl2 + H2O → HVO3 + …

74

Рассчитайте ЭДС для каждой из двух приведенных реакций в стандартных условиях. Используя метод полуреакций, составьте уравнение той реакции, протекание которой возможно. В ответе укажите коэффициент при формуле HNO3.

12.57.NH4Cl + I2 + H2O → HNO3 + …

K2Cr2O7 + K2S + HNO3 → S↓ + Cr(NO3)3 + …

12.58.MnCl2 + HNO3 + H2O → HMnO4 + NO + … FeCl2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + FeCl3 + NO + …

Рассчитайте ЭДС для каждой из двух приведенных реакций в стан- дартных условиях. Используя метод полуреакций, составьте уравне- ние той реакции, протекание которой возможно. В ответе укажите ко- эффициент перед формулой газообразного продукта реакции.

12.59.FeSO4 + H2SO4 → SO2 + Fe2(SO4)3 + …

FeSO4 + HNO3 → NO + Fe(NO3)3 + Fe2(SO4)3 …

12.60.HNO2 + H2SO4 → SO2 + HNO3 HNO2 + SO2 → NO + …

В задачах 12.61–12.80, используя значения стандартных элек- тродных потенциалов окислительно-восстановительных систем, про- ведите обоснованный выбор исходных веществ или продуктов реак- ции. Коэффициенты уравнения реакции подберите методом элек- тронного баланса.

12.61.Какой из галогенов: бром или иод – способен окислить манга- нат калия K2MnO4? Составьте уравнение соответствующей ре- акции. В ответе укажите молярную массу галогенсодержащего продукта реакции.

12.62.Какая из галогеноводородных кислот может быть окислена ортомышьяковой кислотой до свободного галогена? Составьте уравнение реакции, указав в ответе молярную массу образую- щегося простого вещества.

12.63.Какая кислота: соляная или плавиковая – может перевести ок- сид свинца (IV) в соль свинца (II)? Составьте уравнение соот- ветствующей реакции. В ответе укажите молярную массу об- разующейся соли.

12.64.Какой реагент: бромид натрия или иодид натрия – нужно взять для перевода сульфата железа (III) в сульфат железа (II)? Со- ставьте уравнение соответствующей реакции. В ответе укажи- те молярную массу образующегося простого вещества.

75

12.65.Если к растворам хлоридов марганца (II), железа (II), олова (II) прилить раствор хлорида висмута (III), то в одной из пробирок выпадет осадок. Составьте уравнение соответствующей реак- ции. В ответе укажите молярную массу вещества, выпавшего в осадок.

12.66.Какой реагент: бромид или иодид калия – нужно взять для восстановления нитрита калия в кислотной (H2SO4) среде? Со- ставьте уравнение той из возможных реакций, которая имеет большее значение ЭДС. В ответе укажите значение ЭДС реак- ции.

12.67.Составьте уравнение возможной реакции взаимодействия се- ленистой и иодноватой кислот. В ответе укажите сумму коэф- фициентов правой части уравнения.

12.68.Составьте уравнение реакции взаимодействия брома с перок- сидом водорода, если одним из продуктов является бромово- дородная кислота. В ответе укажите значение ЭДС реакции.

12.69.При взаимодействии цинка с водным раствором нитрита на- трия в щелочной среде (NaOH), преимущественно протекает реакция с большим значением ЭДС. Составьте уравнение этой реакции, указав в ответе молярную массу газообразного про- дукта.

12.70.Составьте уравнение возможной реакции иода с азотной ки- слотой. В ответе укажите степень окисления иода в продукте реакции.

12.71.Составьте уравнение возможной реакции между сульфитом и селенитом натрия в водном растворе при рН > 7. В ответе ука- жите молярную массу выпавшего осадка.

12.72.Составьте уравнение возможной реакции между хлоридом и гипоиодитом калия в сернокислом растворе. В ответе укажите сумму коэффициентов уравнения.

12.73.Составьте уравнение возможной реакции между селенитом и иодатом калия в сернокислом растворе. В ответе укажите сум- му коэффициентов в левой части уравнения.

12.74.При пропускании газообразного хлора через иодную воду произошло обесцвечивание раствора. Составьте уравнение той из возможных реакций, которая имеет наибольшее значение ЭДС для стандартных условий в кислотной среде. Значение ЭДС укажите в ответе.

12.75.Какой из гидроксидов: железа (II) или никеля (II) – может быть окислен кислородом при стандартных условиях в щелочной

76

среде? Составьте уравнение реакции. В ответе укажите моляр- ную массу этого гидроксида.

12.76.Составьте уравнение реакции сульфата железа (II) с нитритом калия в сернокислой среде, учитывая, что преимущественно протекает реакция с большим значением ЭДС. В ответе ука- жите сумму коэффициентов уравнения.

12.77.К сернокислым растворам сульфата марганца (II) и сульфата железа (II) прилили раствор метаванадата аммония (NH4VO3). Составьте уравнение возможной реакции. В ответе укажите сумму коэффициентов уравнения.

12.78.К раствору сульфата железа (II) добавили щелочной (КОН) раствор нитрита калия. Составьте уравнение той из возможных реакций, которая характеризуется большим значением ЭДС для стандартных условий в щелочной среде. В ответе укажите сумму коэффициентов уравнения.

12.79.Через подкисленный раствор хлорида железа (III) пропускают водород. Определите минимальное целочисленное значение рН, при котором возможно осаждение (цементация) железа.

12.80.Через подкисленный раствор хлорида олова (II) пропускают водород. Определите минимальное целочисленное значение рН, при котором возможно осаждение (цементация) олова.

В задачах 12.81–12.90 измерен электродный потенциал пластинки металла, погруженной в раствор соли данного металла. Рассчитайте неизвестную величину.

77

В задачах 12.91–12.100 рассчитайте электродный потенциал окис- лительно-восстановительных систем (температура и давление стан- дартные).

78

13. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Составьте координационную формулу комплексного соединения по его эмпирической формуле и назовите его. В ответе укажите чис- ло атомов во внутренней сфере комплекса.

13.1.3NaF·AlF3

13.2.2KI·HgI2

13.3.KCN·AgCN

13.4.CoCl3·6NH3

13.5.PtCl2·4NH3

13.6.Ba(CN)2·Cd(CN)2

13.7.CrCl3·5H2O

13.8.BaF2·SiF4

13.9.Ca(CN)2·Zn(CN)2

13.10.CaI2·HgI2

13.11.CoCl3·5NH3

13.12.CoCl3·4NH3

13.13.PtCl4·NH3·KCl

13.14.CrCl3·3NH3·H2O

13.15.CrCl3·3H2O

13.16.PtCl2·2NH3

13.17.PtCl4·2NH3

13.18.2HF·SiF4

13.19.2NaF·NbF5

13.20.Cu(OH)2·4NH3

Составьте координационную формулу комплексного соединения по его названию. В ответе укажите число атомов в молекуле ком- плексного соединения.

13.21.Хлорид гексаамминкобальта (III)

13.22.Сульфат тетраамминцинка

13.23.Тетрагидроксоцинкат калия

13.24.Тетрацианокупрат (II) калия

13.25.Нитрат гексаамминхрома (III)

13.26.Тетранитродиамминкобальтат (III) натрия

13.27.Хлорид хлоротриамминплатины (II)

13.28.Тригидроксотриаквахром

13.29.Сульфат бромопентаамминхрома (III)

13.30.Гексагидроксоцинкат бария

13.31.Дигидроксодиаквацинк

79

13.32.Хлорид дихлоротетраамминплатины (IV)

13.33.Амминпентацианокобальтат (III) калия

13.34.Хлоропентанитрокобальтат (III) натрия

13.35.Аквапентагидроксохромат (III) калия

13.36.Трикарбонатокобальтат (III) натрия

13.37.Гексагидроксокупрат (II) калия

13.38.Гидроксид диамминсеребра (I)

13.39.Тритиосульфатоаргентат (I) натрия

13.40.Аквапентахлороманганат (III) аммония

Составьте уравнение реакции, протекающей при действии избыт- ка вещества 1 на вещество 2. В ответе укажите сумму коэффициен- тов уравнения. Назовите полученное комплексное соединение. Со- ставьте выражение для константы нестойкости комплексного иона.

Составьте уравнение реакции внутрисферного замещения лиган- дов при взаимодействии указанных веществ. В ответе укажите сумму коэффициентов уравнения.

13.61. Гексафтороферрат (III) натрия + цианид калия →…

80