Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Вопросы и задания по общей и неорганической химии. Учебно-методическое пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
06.09.2026
Размер:
1 Мб
Скачать
☆
Глава 4. Окислительно-восстановительные процессы
Экспресс-опрос
окислительно-восстановительные реакции (ОВР
Вариант 1
1. Какие реакции называются окислительно-восстановительными?
2. Что такое окислитель?
3. Что такое степень окисления?
4. Каким образом уравнивают окислительно-восстановительные реакции?
5. Приведите два примера важнейших восстановителей.
6. Перманганат калия в ОВР, протекающих в кислой среде, вос- станавливается до какого соединения?
7. Приведите пример вещества, способного проявлять как окисли- тельные, так и восстановительные свойства.
8. Какие свойства в ОВР может проявлять иодид-ион? Приведите пример.
9. Как изменяется степень окисления атомов элемента при восста- новлении?
10. Какие ОВР называются реакциями диспропорционирования.
Вариант 2
1. Любая окислительно-восстановительная реакция (ОВР) вклю­чает какие два процесса?
2. Что такое восстановитель?
3. Чему равны степени окисления кислорода в: а) воде, б) перок- сиде водорода?
4. Какие типы окислительно-восстановительных реакций вы знаете?
5. Приведите два примера важнейших окислителей.
6. Дихромат калия в ОВР, протекающих в кислой среде, восста- навливается до какого соединения?
7. Приведите пример вещества, способного проявлять как окисли- тельные, так и восстановительные свойства.
8. Какие свойства в ОВР проявляет сульфид-ион? Приведите пример.
9. Как изменяется степень окисления атомов элемента при окисле- нии?
10. Какие реакции называются окислительно-восстановитель- ными?
)
21
4.1. Окислительно-восстановительные реакции
Алгоритм на составление уравнений
1. Написать уравнение реакции.
2. Проверить правильность формул.
3. Расставить степени окисления элементов.
4. Подчеркнуть элементы, которые часто меняют степень окисления.
5. Составить уравнение электронного баланса, т. е. выписать
окислитель и восстановитель и уравнять число принятых и отданных электронов.
6. Полученные коэффициенты поставить перед формулами тех веществ, в состав которых входят элементы, меняющие степень окис­ления.
7. Подписать окислитель, восстановитель, процессы окисления и восстановления.
8. Расставить коэффициенты перед остальными элементами и ве­ществами, считая водород предпоследним, кислород последним.
Примечание: проверить правильность подбора коэффициентов по
количеству кислорода в правой и левой частях уравнения.
Задания
1. Впишите недостающие вещества и уравняйте методом элек­тронного баланса реакции:
а) FeO + KMnO4 + … → Mn(NO3)2 + … + … + H2O, б) SO2 + … + … → MnSO4 + K2SO4 + H2SO4, в) H2S + … → MnO2 + S + KOH + … , г) MnO2 + KCl + … → Cl2 + K2SO4 + … + … , д) Fe(OH)2 + … + … → Fe(OH)3 + K2MnO4 + … , е) Fe3O4 + KMnO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + … + … + … , ж) Zn + KMnO4 + … → … + MnSO4 + K2SO4 + … , з) SO2 + K2Cr2O7 + … → K2SO4 + … + H2O, и) KMnO4 + H2C2O4 + … → CO2 + … + K2SO4 + H2O, к) Ca3P2 + … + H2O → Ca3(PO4)2 + MnO2 + … , л) Na2SO3 + KMnO4 + … → … + MnO2 + KOH, м) MnO2 + KCl + …→ Cl2 + …+ K2SO4 + H2O, н) KNO2 + … + H2SO4 → N2 + FeCl3 + Fe2(SO4)3 + … + … , о) KClO3 + … + H2SO4 → I2 + … + KCl + H2O, п) Cr(OH)3 + Cl2 + … → K2CrO4 + … + H2O,
22
р) CrCl2 + H2SO4(конц.) → Cr2(SO4)3 + … + HCl + … , с) NaNO2 + Na2Cr2O7 + … → … + Cr(NO3)3 + H2O, т) Na2S + HNO3(конц.) → Na2SO4 + … + … , у) FeSO4 + Ca(ClO)2 + …→ Fe2(SO4)3 + … + H2O. Укажите окислитель, восстановитель.
2. Какую роль выполняет перекись водорода в реакциях:
а) Н2О2 + КМnО4 + H2SO4 →, б) Н2О2 + К2Сг2О7 + H2SO4 →, в) Н2О2 + HI →, г) Н2О2 + Fe(OH)2 →?
3. С помощью метода электронно-ионного баланса подберите ко- эффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реак­ций. Обозначьте тип реакции, определите ион-окислитель и ион-вос­становитель:
1) KMnO4 + K2SO3 + H2SO4 → MnSO4 + K2SO4 + H2O,
2) KMnO4 + K2SO3 + H2O → MnO2 + K2SO4 + KOH,
3) KMnO4 + K2SO3 + KOH → K2MnO4 + K2SO4 + H2O,
4) KMnO4 + H2S + H2SO4 → MnSO4 + K2SO4 + S↓ + H2O,
5) K2Cr2O7 + SO2 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O,
6) K2Cr2O7 + KI + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + K2SO4 + I2 + H2O,
7) KMnO4 + HCl → Cl2↑ + MnCl2 + KCl + H2O,
8) K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + K2SO4 + S↓ + H2O,
9) K2MnO4 + H2O → MnO2 + KMnO4 + KOH,
10) NaBr + H2SO4 + NaBrO3 → Br2 + Na2SO4 + H2O,
11) (NH4)2Cr2O7 → Cr2O3 + N2↑ + H2O,
12) Co + HNO3(разб.) → Co(NO3)2 + N2↑ + H2O,
13) Ca + HNO3(оч.разб.) → Ca(NO3)2 + NH4NO3 + H2O,
14) KMnO4 + MnSO4 + H2O → MnO2↓ + K2SO4 + H2SO4,
15) Сr2O3 + KClO3 + KOH → K2CrO4 + KCl + H2O,
16) K2S + KMnO4 + H2SO4 → S↓ + K2SO4 + MnSO4 + H2O,
17) Fe(OH)2 + H2O + O2 → Fe(OH)3↓,
18) NaCrO2 + PbO2 + NaOH → Na2CrO4 + Na2PbO2 + H2O,
19) P + HIO3 + H2O → H3PO4 + HI,
20) MnO2 + KClO3 + KOH → K2MnO4 + KCl + H2O,
21) KNO3 + KI + H2SO4 → NO↑ + I2 + K2SO4 + H2O,
22) Na2SO3 + NaOH → S↓ + Na2S + H2O,
23) H2MnO4 → HMnO4 + MnO2 + H2O,
24) MnO2 + Br2 + NaOH → Na2MnO4 + NaBr + H2O,
23
25) H2S + HNO3 → S↓ + NO2↑+ H2O,
26) CoCl2 + NaClO + NaOH → NaCl + Co(OH)3↓ + H2O,
27) Na2MnO4 + HCl + Al → MnCl 2 + AlCl3 + NaCl + H2O,
28) KClO3 + MnSO4 + KOH → KCl + K2MnO4 + H2SO4 + H2O,
29) KNO2 + KMnO4 + H2SO4 → KNO3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O,
30) MnO2 + Br2 + NaOH → NaBr + Na2MnO4 + H2O,
31) K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 → S↓ + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O,
32) Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2S↑ + H2O,
33) Cl2 + KOH → KClO3 + KCl + H2O,
34) FeSO4 + NaBiO3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + Bi2(SO4)3 + Na2SO4 + H2O,
35) Bi(NO3)3 + SnCl2 + NaOH → Bi + Na2SnO3 + NaNO3 + H2O + NaCl,
36) KMnO4 + H2S + H2O → S↓ + MnO2 + KOH,
37) Pt + HNO3 + HCl → PtCl4 + NO↑+ H2O,
38) Ni(OH)2 + Cl2 + NaOH → Ni(OH)3 + NaCl,
39) Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + N2O↑ + H2O,
40) NaCrO2 + PbO2 + NaOH → Na2CrO4 + Na2PbO2 + H2O,
41) K2Cr2O7 + Cl2 + HCl → CrCl3 + KCl + H2O,
42) KClO3 + MnSO4 + KOH → KCl + K2MnO4 + H2SO4 + H2O,
43) HI + H2SO4 → I2 + H2S↑+ H2O,
44) KNO2 + PbO2 + HCl → KNO3 + PbCl2 + H2O,
45) MnO2 + Br2 + NaOH → Na2MnO4 + NaBr + H2O,
46) I2 + Cl2+ H2O → HIO3 + HCl,
47) Cl2 + KOH → KClO3 + KCl + H2O,
48) H2S + Cl2 + H2O → H2SO4 + HCl,
49) Сr2O3 + KClO3 + KOH → K2CrO4 + KCl + H2O,
50) H2SO3 + Cl2 + H2O → H2SO4 + HCl
или SO2 + Cl2 + H2O → H2SO4 + HCl.
4. Решите следующие задачи
1. При взаимодействии перманганата калия с йодидом калия в сер-
нокислой среде образовалось 3,02 г сульфата марганца (II). Вычис­лите массу вступившего в реакцию йодида калия:
KMnO4 + KI + H2SO4 → MnSO4 + I2+ K2SO4 + H2O.
2. Какие продукты и в каком количестве (в граммах) получились в реакции:
KMnO4 + K2SO3 + H2SO4 → MnSO4 + K2SO4 + H2O,
если на весь процесс было затрачено 7,9 г перманганата калия.
24
3. При взаимодействии бромата калия с бромидом калия в серно-
кислой среде образовалось 16.32 г брома. Вычислите массу вступив­шего в реакцию бромида калия:
KBr + KBrO3 + H2SO4 → Br2 + K2SO4 + H2O.
4. Какие продукты и в каком количестве (в граммах) получились в реакции:
Na2SO3 + Na2S + H2SO4 → S↓ + Na2SO4 + H2O,
если на весь процесс было затрачено 15,6 г сульфида натрия?
Контрольная работа по теме Электрохимия
Вариант 1
1. Железную пластинку массой 20,5 г опустили в раствор сульфата
меди(II). Какая масса железа перешла в раствор к моменту, когда масса пластинки стала равной 22,0 г? Какая масса меди выделилась на пластинке?
2. Для приведенных ниже схем реакций:
а) FeCl2 + S + HCl → FeCl3 + H2S, б) HIO3 + H2O2 → I2 + O2 + H2O
выполните следующие действия:
1) уравняйте методом электронно-ионного баланса;
2) пользуясь таблицей стандартных окислительно-восстанови­тельных потенциалов, определите, в каком направлении будут проте­кать эти реакции.
Вариант 2
1. Деталь из марганца опустили в раствор сульфата олова(II). Че-
рез некоторое время масса детали увеличилась на 2,56 г. Какая масса олова выделилась на детали? Какая масса марганца перешла в рас­твор?
2. Для приведенных ниже схем реакций:
а) KF + FeCl3 → F2 + KCl + FeCl2, б) H3PO
+ HI → H3PO3 + I2 + H2O
4
выполните следующие действия:
1) уравняйте методом электронно-ионного баланса;
2) пользуясь таблицей стандартных окислительно-восстанови­тельных потенциалов, определите, в каком направлении будут про­текать эти реакции.
25
Вариант 3
1. Цинковую пластинку массой 80 г погрузили в раствор нитрата
свинца(II). Через некоторое время масса пластинки стала равной 94,2 г. Какая масса цинка перешла в раствор? Какая масса свинца вы-
делилась на пластинке?
2. Для приведенных ниже схем реакций:
а) NaCl + Fe2(SO4)3 → FeSO4 + Cl2 + Na2SO4, б) HClO + H3PO3 → HCl + H3PO4
выполните следующие действия:
1) уравняйте методом электронно-ионного баланса;
2) пользуясь таблицей стандартных окислительно-восстанови­тельных потенциалов, определите, в каком направлении будут проте­кать эти реакции.
Вариант 4
1. Железную пластинку массой 5 г некоторое время выдерживали
в растворе, содержащем 1,595 г сульфата меди(II). По окончании ре­акции пластинку вынули из раствора и высушили. Чему стала равна её масса?
2. Для приведенных ниже схем реакций:
a) H3PO3 + SnCl2 + H2O → HCl + Sn + H3PO4,
б) HIO + H2SO3 → H2SO4 + HI
выполните следующие действия:
1) уравняйте методом электронно-ионного баланса;
2) пользуясь таблицей стандартных окислительно-восстанови­тельных потенциалов, определите, в каком направлении будут проте­кать эти реакции.
4.2. Электролиз
Задачи
1. Какие продукты выделятся на инертных электродах при элек­тролизе водного раствора нитрата серебра? Напишите уравнения со­ответствующих электродных процессов.
2. Сравните, какие продукты будут находиться в растворе в ре­зультате электролиза водного раствора нитрата меди(II) с инертными электродами в двух случаях: а) соль полностью подвергнута электро­лизу и после этого электроды сразу вынуты из раствора; б) соль 2
26
полностью подвергнута электролизу, после этого в течение некото­рого времени электроды остаются в растворе.
3. Электролиз 470 г 8%-го раствора нитрата меди(II) продолжали до тех пор, пока масса раствора не уменьшилась на 19,6 г. Вычислите мас- совые доли соединений в растворе, полученном после окончания элек­тролиза и массы веществ, выделившихся на инертных электродах.
4. При электролизе 47,2 мл 11,1%-го раствора хлорида кальция (плотность раствора 1,06 г/мл) на аноде выделилось 3,36 л газообраз­ных веществ (н. у.). Полученные газы при нагревании пропущены че­рез трубку, содержащую 15 г металлического магния. Вычислите массовые доли веществ, находящихся в трубке после окончания опыта.
5. При проведении электролиза 156 г 10%-го раствора хлорида ба­рия процесс прекратили, когда на катоде выделилось 1,12 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 91,41 г. Вычислите массу 5%-го раствора карбоната натрия, необходимого для полного осаждения ионов бария из отобранной порции раствора. (Ответ:
95,4 г.)
6. При проведении электролиза 847,5 мл 16%-го раствора суль-
фата меди(II) (ρ=1,18 г/мл) процесс прекратили, когда на аноде выде­лилось 2,24 л газа. К образовавшемуся раствору прибавили 530 г 10%-го раствора карбоната натрия. Определите массовую долю суль­фата меди (II) в полученном растворе. (Ответ: 5,46 %.)
7. При проведении электролиза 500 г 16%-го раствора сульфата меди(II) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 11,2 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 90,2 г. Вычислите массу 10%-го раствора гидроксида натрия, который необходим для нейтрализации раствора в отобранной порции. (Ответ: 80 г.)
8. Электролиз 311,1 г 14,1%-го раствора хлорида натрия процесс проводили при интенсивном перемешивании. Из полученного рас­твора отобрали порцию массой 77,7 г. При взаимодействии раствора этой порции с избытком Н2S образовалось 4,8 г желтого осадка. Ка­кой максимальный объем хлора (н.у.) можно получить при электро­лизе оставшегося раствора, если раствор не перемешивать? (Ответ:
1,68 л.)
9. Электролиз 200 г 10%-го раствора сульфата цинка проводили с
цинковыми электродами. Когда электролиз прекратили, масса анода
27
уменьшилась на 31,2 г, а масса катода увеличилась на 6,5 г. Рассчи­тайте массовую долю сульфата цинка в полученном растворе. (От-
вет: 10,73 %.)
10. 500 г раствора хлорида цинка подвергли электролизу на инерт-
ных электродах. При этом образовался белый осадок. Этот осадок был отфильтрован и прокален до прекращения изменения массы, ко­торая составила 16,2 г. Объем газа, образовавшегося на аноде, ока­зался вдвое больше объема газа выделившегося на катоде. На полное осаждение ионов цинка из фильтрата было затрачено 100 г 11,2%-го раствора гидроксида калия. Найдите массовую долю хлорида цинка в исходном растворе. (Ответ: 13,6 %.)
11. Медный купорос массой 12,5 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей 10 %. Через полученный раствор в течение некоторого времени пропускали электрический ток. Объем образо­вавшегося на аноде газа составил 1,12 л. Рассчитайте массовую долю вещества в полученном растворе. (Ответ: 6,52 %.)
12. Электролиз раствора 16,83%-го раствора кальцинированной соды продолжали пока из раствора не выделилось 14,3 г осадка кри­сталлической соды. При реакции над осадочной жидкости с избыт­ком соляной кислоты выделилось 11,2 л газа. Найдите суммарный объем газов, выделившихся на катоде и аноде при электролизе, если растворимость карбоната натрия при данной температуре составляет
21,8 г на 100 мл воды. (Ответ: 67,2 л.)
28
Глава 5. Неметаллы
Контрольная работа 1
Вариант 1
Часть А
1. Высший оксид состава ЭО3 образует элемент с электронной
конфигурацией внешнего электронного слоя:
1) ns2np1; 2) ns2np3; 3) ns2np4; 4) ns2np6. Укажите правильный ответ.
2. В основном состоянии три неспаренных электрона имеет атом:
1) кремния; 2) фосфора; 3) серы; 4) хлора. Укажите правильный ответ.
3. В ряду элементов Mg – Al – Si характер оксида меняется следу- ющим образом:
1) кислотный, основный, амфотерный;
2) амфотерный, кислотный, основный;
3) основный, кислотный, амфотерный;
4) основный, амфотерный, кислотный. Укажите правильный ответ.
4. Степень окисления фосфора равна +5 в соединении:
1) P4O6 ; 2) H4P2O7; 3) H3PO3; 4) PH3.
Укажите правильный ответ.
5. Простое вещество, которое реагирует с раствором щелочи при-
обычных условиях:
1) медь; 2) углерод; 3) хлор; 4) кислород. Укажите правильный ответ.
6. Оксид, который при нагревании может взаимодействовать и с кислородом, и с водородом:
1) CO2; 2) SO3; 3) SiO2; 4) CO.
Укажите правильный ответ.
7. Окислительно-восстановительная реакция с участием углекис-
лого газа:
1) CO2 + C → 2CO; 2) CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O;
3) CO2 + NaOH → NaHCO3; 4) CO2 + H2O + CaCO3 → Ca(HCO3)2.
Укажите правильный ответ.
8. Верны ли следующие суждения о водороде и его соединениях?
А. Водород в соединениях проявляет как положительные, так и
отрицательные степени окисления.
29
Б. Водород выделяется при действии азотной кислоты на металлы.
1. Верно только А; 2. Верно только Б. 3. Верны оба суждения.
4. Оба суждения неверны.
Укажите правильный ответ.
9. Оксид серы (VI) реагирует с каждым из двух веществ:
1) HCl, HNO3; 2) H2, O2; 3) CO2, NO2; 4) H2O, KOH.
Укажите правильный ответ.
10. Верны ли следующие суждения о сере и ее соединениях?
А. Сера растворяется в концентрированных кислотах-окислителях. Б. Оксиды серы проявляют только кислотные свойства.
1. Верно только А. 2. Верно только Б. 3. Верны оба суждения.
4. Оба суждения неверны.
Укажите правильный ответ.
Часть В
1. Установите соответствие между простым и сложными веще-
ствами, с каждым из которых оно может взаимодействовать.
Простое вещество Сложные вещества
А) Cu 1) SO2, NH3, ZnS Б) O2 2) CuO, C2H4, CO В) H
3) AgNO3, HNO3, FeCl3
2
Г) S 4) HCl, CuSO4, Ba(OH)2
5) KOH, H2SO4, HNO3
6) NaNO3, CO2, NaCl
2. Установите соответствие между формулой вещества и классом (группой) соединений, к которому(-ой) оно принадлежит.
Формула вещества Класс (группа) соединений
А) HNO2 1) кислота Б) CO2 2) основание В) Na2ZnO2 3) кислотный оксид Г) Fe(OH)
4) основной оксид
2
5) амфотерный оксид
6) соль
Часть С
1. Составьте уравнение окислительно-восстановительной реакции,
используя метод электронного баланса. Укажите окислитель и вос­становитель:
P2O3 + H2SO4 + … → SO2 + … .
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]