Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Общая, неорганическая и аналитическая химия. Учебное пособие для студентов очной и заочной формы обучения направления подготовки 35.03.07 - «Технологи
.pdf
a) KMnO4 + H2O + K2SO3 K2SO4+ MnO2+ KOH;
б) MnO2 + HCl MnCl2 + Cl2 + H2O.
173.Составьте электронные уравнения и укажите, какой
процесс – окисление или восстановление - происходит при сле-
дующих превращениях:
а) Cl-Cl+7; б) Mn
+6
Mn+2;в) K0K+1.
На основании электронных уравнений расставьте ко-
эффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме:
H2S + HNO3 H2SO4 + NO + H2O.
174. Какие соединения и простые вещества могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства:
H2O2 ,H2S, S, Cl2, KNO3 ? Почему?
С помощью метода электронного баланса расставьте
коэффициенты в уравнении реакции:
Al + HNO3 (конц.) Al(NO3)3 + NO2 + H2O.
175. Исходя из степени окисления хрома, укажите, какие
из соединений проявляют только окислительные свойства: Cr,
Cr2O3, СrO3, K2Cr2O7. Почему? Расставьте коэффициенты в
уравнении реакции, идущей по схеме:
KNO2 + K2Cr2O7 + H2SO4KNO3 + Cr2(SO4)3 + H2O.
Укажите окислитель и восстановитель.
176. Составьте электронные уравнения для реакций, протекающих по схемам:
а) SnO + KMnO4 + HClSnCl4 + MnCl2 + KCl + H2O;
б) Si + NaOH + H2O Na2SiO3 + H2;
в) Al + H2O Al(OH)3 + H2.
К какому виду ОВР относятся эти реакции? Расставьте
коэффициенты, укажите окислитель и восстановитель.
177. Определите, к какому виду ОВР относятся следующие реакции:
а) Cl2 + KOH KCl + KClO3 + H2O;
б) K2Cr2O7 + HCl CrCl3 + Cl2 + H2O + KCl;
в) S + H2SO4 (конц.) SO2 + H2O.
131
С помощью метода электронного баланса расставьте ко-
эффициенты в этих уравнениях.
178. Определите, к какому типу ОВР относятся процессы,
протекающие по схемам:
а) Na2SO3 + HClNaCl + SO2 + H2O;
б) H2S + KMnO4 + H2SO4 S + K2SO4 + MnSO4 + H2O;
в) Fe3O4 + H2Fe + H2O.
Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций.
Укажите окислитель, восстановитель.
179. Определите, к какому типу ОВР относятся про-
цессы, протекающие по схемам:
а) H2S + KMnO4 + H2SO4 S + K2SO4 + MnSO4 + H2O;
б) KJ + Cl2KCl + J2;
в) Сu + H2SO4 (конц.) СuSO4 + SO2 + H2O
Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций. Для
каждой реакции укажите окислитель, восстановитель.
180. Определите степени окисления всех элементов, вхо-
дящих в соединения: F2, Cu, HCl, H2S, KCl, KNO2. Какие из перечисленных веществ проявляют только восстановительные
свойства? Расставьте коэффициенты в уравнении реакции, укажите окислитель, восстановитель.
KBr + KBrO3 + H2SO4 Br2 + K2SO4 + H2O.
Лабораторная работа №6
Окислительно-восстановительные
реакции
I. Свойства окислителей. Вещества, содержащие эле-
менты с максимальной степенью окисления (KMnO4,
K2Cr2O7, H2SO4и др.) являются окислителями.
а) Влияние кислотности среды на окислительно-восста-
новительные процессы: в три пробирки поместить по 3-4 капли
132
раствора перманганата калия. В первую прибавить 1-2 капли
H2SO4, во вторую – 3-4 капли дистиллированной воды, а в тре-
тью – 2-3 капли щелочи. Изменяется ли при этом, цвет раствора
KMnO4?
Затем в каждую пробирку добавить раствор сульфита
натрия. Что при этом наблюдается? Составить схемы электронного баланса для каждого уравнения и расставить коэффициенты:
Реакция в кислой среде:
KMnO4 + H2SO4 + Na2SO3→ MnSO4 + Na2SO4 +
K2SO4 + H2O
Реакция в нейтральной среде:
KMnO4 + H2O + Na2SO3 →MnO2 + Na2SO4 + KOH
Реакция в щелочной среде:
KMnO4 + NaOH + Na2SO3→K2MnO4 + Na2MnO4 +
Na2SO4 + H2O
б) Подействовать на подкисленный разбавленный серной
кислотой раствор дихромата калия раствором сульфита железа
(III). Записать наблюдаемые изменения. Пользуясь схемами
электронного баланса, расставить коэффициенты в уравнении
реакции:
K2Cr2O7 + H2SO4 + FeSO4→Cr2(SO4)3 +
Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
II. Свойства восстановителей. Вещества, содержащие
элементы с наименьшей степенью окисления (H2S, KI, NH3 и
др.) являются восстановителями.
133
Подействовать на подкисленный разбавленной серной
кислотой раствор дихромата калия раствором йодида калия.
Что наблюдается? Реакция идет по схеме:
K2Cr2O7 + H2SO4 + KI → Cr2(SO4)3 + I2 + K2SО4
+ H2O
Пользуясь электронными уравнениями расставить коэф-
фициенты.
III. Свойства окислителей. Вещества, содержащие эле-
менты с промежуточной степенью окисления (NaNO2, MnO2 и
др.), могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства.
а) Взять в пробирку 3-4 капли раствора перманганата ка-
лия, 1-2 капли раствора серной кислоты и по каплям добавлять
раствор нитрита натрия до изменения окраски. Реакция идет по
схеме:
KMnO4 + H2SO4 + NaNO2 → MnSO4 + NaNO3 +
K2SO4 + H2O
Пользуясь электронными уравнениями, расставить коэф-
фициенты.
б) К подкисленному серной кислотой раствору нитрита
натрия прибавить несколько капель иодида калия. Что наблюдается? Реакция идет по схеме:
NaNO2 + H2SO4 +KI → NO + I2 + K2SO4
+Na2SO4 + H2O
Написать электронные уравнения и расставить коэффи-
циенты.
134
V.XII ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ
2
4
2
2
1
2
])([22 HOHBeKОHKOHBe
22
BeeBe
2
222 HHeH
И НЕМЕТАЛЛОВ
Примеры решения задач
Пример 1. Будут ли происходить изменения в водном
растворе гидроксида калия, если опустить в них кусочки двухвалентных s-металлов: а) бериллия, б) кальция? Составьте
уравнения возможных реакций в молекулярной и электронной
формах.
Решение. Оба металла являются элементами IIА – под-
группы, однако лишь кальций проявляет типично металлические свойства.
а) Поскольку бериллий – это амфотерный металл, то он
растворим в водно-щелочной среде:
2 1 восст-ль, окисляется
2 1 окислитель, вос-ся
135
В итоге образуется водорастворимое комплексное соеди-
2
Be
22
21
2
)(2 HOHCaOHCa
22
CaeCa
2
222 HHeH
1
6s
OCs
2
CsOH
21
эВ
2
O
OH
2
2
)(OHBa
нение – тетрагидроксобериллат калия. Координационное
число катиона бериллия, являющегося комплексообразовате-
лем, равно четырём. Акцепторные свойства
наличием четырёх вакантных атомных орбиталей на его внешнем уровне: одной 2s-АОи трёх 2p-АО.
б) Кальций не реагирует с гидроксидом калия, являю-
щимся типичным основанием. Однако этот металл взаимодействует с растворителем – водой:
2 1 вос-ль, окис-ся
2 1 окис-ль, вос-ся
В ходе реакции образуется другая щёлочь – гидроксид
калия (или гашёная известь).
Пример 2. Сравните между собой электронное строение
атомов металлов цезия, бария и лантана, а также их поведение
по отношению к кислороду и воде.
Решение. Рассматриваемые элементы соседствуют в ше-
стом периоде таблицы Менделеева; они расположены соответственно в I A, II A и III B – подгруппах. В той же последовательности ослабляются металлические свойства.
обусловлены
Цезий (Cs,…
троотрицательностью 0,65 эВ (см. табл. 5 Приложений). По-
этому он наиболее «металличен» и очень энергично взаимодействует как с кислородом (до
). Барий (
ЭО, равной 0.9
(до BaO) и с
) – щелочной s-металл с минимальной элек-
), так и с водой (до
) – щелочноземельный s-металл с
. Он также энергично взаимодействует с
(до
), но более слабо, чем Cs.
136
Лантан (La,…
21
65 sd
21
эВ
2
O
32
OLa
OH
2
3
)(OHLa
) – редкоземельный d-металл с ЭО, рав-
ной 1,1
так и с
181. Объясните различия восстановительной способности атомов в ряду металлов IA-подгруппы, исходя из значений энергии ионизации и электроотрицательности. Какой из
щелочных металлов наиболее энергично взаимодействует с водой, галогенами, амфотерными металлами? Составьте уравнения реакций этого металла и H2O в молекулярной и электронной формах.
182. Опишите наблюдаемые особенности поведения металлов при взаимодействии их с разбавленной и концентрированной серной кислотой. Какие металлы и почему окисляются концентрированнойH2SO4? Как различаются продукты
окисления в зависимости от активности реагирующего металла? Приведите молекулярные и электронные уравнения реакций магния с разбавленной и концентрированной серной
кислотой. Назовите также металлы, которые с ней не реагируют.
183. Будет ли вытесняться водород из воды при контакте
ее с медью? Составьте уравнения возможных реакций:
а) Cu + HCl; в) Cu + HCl (конц.);
б)Cu + HNO3 (конц.); г) Cu + HCl + O2.
Составьте для них уравнения электронного баланса. Объ-
ясните причину невозможности протекания остальных реакций.
184.Написать уравнения реакция взаимодействия амфотерных гидроксидов Al(OH)3 и Zn(OH)2 с кислотами и щелочами. Назвать продукты реакции.
. Он также взаимодействует как с
(до
Контрольные задания
), но ещё слабее, чем Cs и Ba.
(до
),
137
185. Какая связь существует между восстановительной
способностью металлов и их положением в периодической
системе? Объясните, почему в водных растворах восстановительную способность можно оценить, используя ряд напряжений металлов, по величине стандартного электродного потенциала. Укажите примеры любых четырёх металлов, вытесняющих кобальт из растворов его солей. Назовите причину этого
явления и приведите уравнение электронного баланса одной
из соответствующих реакций.
186. Какие периодические характеристики химических
элементов могут служить в качестве меры проявления их металлических свойств? У каких элементов из сравниваемых
ниже пар металлические свойства выражены более заметно:
а)Be и Mg , б) Mg и Al? Из указанных трех металлов выберите
те, которые растворимы не только в кислотах, но и в сильных
основаниях (щёлочах). Ответ аргументируйте, а также проиллюстрируйте его уравнениями соответствующих реакций в
молекулярной и ионной формах.
187. Написать уравнения реакций образования средних и
кислых солей при взаимодействии следующих веществ,
назвать продукты реакций:
а) H2SO4 + NaOH ------>
б) H2SO4 + Ca(OH)2 ------>
в) Na2CO3 + HCl ------->
188. Ржавая окраска на поверхности водосливных рако-
вин и других резервуаров обусловлена отложением нерастворимого в воде гидроксида железа (III). Предложите химический способ очистки от ржавчины; составьте соответствующие уравнения реакций.
189. Объясните, как будут реагировать с избытком NaOH
растворы следующих солей: а) BeCl2; б) MgCl2; в) ZnCl2; г)
NaHCO3; д) CuOHCl. Укажите уравнения протекающих реак-
ций в молекулярной и ионной формах.
138
190. Предложите способ очистки сточных вод, в кото-
рых присутствуют токсичные примеси ионов ртути, кадмия,
цинка, свинца, олова. Укажите уравнения соответствующих
реакций в молекулярной и ионно-электронной формах.
191. Как зависит сила оснований от «металличности» об-
разующих их элементов? Приведите примеры сильных и слабых оснований, а также оснований средней силы; выделите
среди них амфотерные основания и назовите причину проявлений амфотерности. Составьте уравнения реакций между
произвольно выбранным амфотерным гидроксидом металла и
сильным основанием (щёлочью) в молекулярной и ионной
формах.
192. Закончить уравнения реакций между следующими
веществами и назвать продукты реакций:
а) Fe2O3 + SO2 ------>
б) Na2O + ZnO ------>
в) K2O + Al2O3 ------->
г) Al2(SO4)3 + Ba(NO3)2 ------->
д) NaH2PO4 + NaOH ------->
е) Ba(HCO3)2 + Ba(OH)2 ------->
ж) Ca(HCO3)2 + Na2CO3 ------->
з) MgCl2 + Mg(OH)2 ------>
193. Осуществите следующие превращения: PbPb
2+
[Pb(OH4)]2-; составьте уравнения соответствующих реак-
ций. Учтя электронную формулу иона Pb2+, покажите, какие
его вакантные орбитали участвуют в образовании донорно-акцепторных связей в комплексном катионе.
194. Написать уравнения реакций образования средних и
основных солей при взаимодействии следующих веществ:
а) H2SO4 + Al(OH)3 ------>
б) Н3РО4 + Са(ОН)2 ------>
195. Как ведут себя различные металлы в отношении
разбавленной и концентрированной азотной кислоты? В каких
случаях, как и почему результат этого воздействия зависит от
139
активности металла? Приведите примеры реакций одного из
металлов с разбавленной и концентрированной HNO3; составьте соответствующие уравнения электронного баланса.
Назовите те металлы, которые не реагируют с этой кислотой.
196. Осуществите следующие превращения: Hg
HgSO
HgOHgCl
4
HgO.Для окислительно-восстанови-
2
тельных реакций приведите уравнения электронного баланса,
реакции ионного обмена запишите в молекулярной и ионной
формах.
197. В каком из растворов – NaOH или NH4OH – можно
растворить осадок AgCl? Напишите уравнение соответствующей реакции в молекулярной и ионной формах.
198. Сравните отношение серебра и меди к разбавлен-
ным и концентрированным кислотам: а) HCl; б) H2SO4;
в)HNO3. Укажите схемы соответствующих превращений, дополните их уравнениями электронного баланса.
199. Сплав серебра с медью (биллон) подвергали после-
довательному воздействию азотной и соляной кислот. В каком
из растворов – едкого натра или нашатырного спирта - можно
растворить выпавший осадок? Составьте уравнения осуществимых реакций в молекулярной и ионной формах.
200. Осуществите следующие превращения:
SnSn(NO3)
2
Sn(OH)
SnCl
2
SnCl
2
Sn.
4
Для окислительно-восстановительных реакций приведите уравнения электронного баланса; реакции ионного обмена запишите в молекулярной и ионной формах.
140
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]