Окислительно-восстановительные процессы

определите, какие продукты реакции могут образоваться при взаимодействии железа с концентрированной азотной кислотой. Напишите уравнения окислительно-восстановительной реакции в молекулярной и ионной формах.

62. Можно ли восстановить сульфат железа (III) до сульфата железа (II)

раствором H2SO3? Ответ обосновать путём сопоставления стандартных редокс-потенциалов систем

Fe3+ + e ↔ Fe2+

SO42- + 4H+ +2e ↔ H2SO3 + H2O

Напишите уравнение соответствующей окислительно-восстановительной реакции в молекулярной и ионной формах. Рассчитайте величину константы равновесия.

63. С помощью величин стандартных редокс-потонциалов окислительно-восстановительных систем

BrO3- +6H+ + 6e ↔ Br- + 3H2O Cl2 +2e ↔ 2Cl-

Определите, может ли бромат калия окислить хлорид калия в кислой среде.

Приведите уравнение соответствующей окислительно-восстановительной реакции в молекулярной и ионной формах. Рассчитайте величину константы равновесия.

64.Можно ли с помощью хромата калия окислить гидроксид железа

(II)в щелочной среде? Значения стандартных редокс-потенциалов окислительновосстановительных систем

Fe(OH)3 +e ↔ Fe(OH)2 + OH- CrO42- + 2H2O + 3e ↔ CrO2 - + 4OH-

взять в таблице. Приведите уравнение реакции взаимодействующих веществ в молекулярной и ионной формах. Рассчитайте величину константы равновесия.

65. Можно ли окислить сульфат хрома (III) бромом в щелочной среде? Ответ обосновать, сравнив значения стандартных редокс-потенциалов соответствующих окислительно восстановительных систем. Напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции в молекулярной и ионной формах.

66. Возможна ли окислительно-восстановительная реакция, протекающая по схеме?

ClO4 - +Br2 + OH- → Cl- + BrO3 - + H2O

Ответ обосновать, сравнив значения стандартных редокс-потенциалов соответствующих окислительно-восстановительных систем.

Стандартный редокс-потенциал окислительно-восстановительной системы

31

молекулярной и ионной формах. Рассчитайте величину константы равновесия.

67. Можно ли осуществить реакцию, протекающую по схеме

68.Можно ли раствором мышьяковой кислоты окислить йодид калия

вкислой среде? Ответ обосновать, сравнив значения стандартных редокс-потенциалов соответствующих окислительно-восстановительных систем.

H3AsO4 + 2H+ + 2 ē ↔ HАsO2 + 2H2O I2 + 2 ē ↔ 2I-

Напишите уравнение реакции в молекулярной и ионной формах. Рассчитайте величину константы равновесия.

69. Можно ли окислить сероводород раствором хлората натрия в кислой среде? Ответ обосновать, путём сопоставления стандартных редокс-потенциалов окислительно восстановительных систем.

ClO3 - +6H+ +6e ↔ Cl- + 3H2O S + 2H+ + 2e ↔ H2S

Составьте уравнение окислительно-восстановительной реакции в молекулярной и ионной формах.

70. Устойчив ли раствор оксида азота (IV) в щелочной среде или возможна реакция диспропорционирования по схеме

NO2 + NaOH ↔ NaNO2 + NaNO3 + H2O?

Ответ обосновать путем сопоставления стандартных редокс-потенциалов окислительно-восстановительных систем

молекулярной и ионной формах. Рассчитайте величину константы равновесия.

32

71.Устойчив ли перманганат калия в неподкисленном растворе сульфата марганца (II)? Ответ обосновать путем сопоставления значений стандартных редокс-потенциалов соответствующих окислительно – восстановительных систем. Составьте уравнение протекающей в растворе окислительно-восстановительной реакции в молекулярной и ионной формах.

72.Устойчив ли раствор йода в щелочной среде? Ответ обосновать, сравнив значения стандартных редокс-потенциалов соответствующих окислительно-восстановительных систем

I2 + 2 ē ↔ 2I-

IO- + H2O + 2 ē ↔ I- + 2OH-

Напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции в молекулярной и ионной формах. Рассчитайте величину константы равновесия.

73. Возможна ли реакция между гидроксидом никеля(III) и сернистой кислотой, протекающей по схеме

Ni(OH)3 + H2SO3 + H2SO4 → NiSO4 + H2O?

Ответ обосновать путем сравнения значений стандартных редокс-потенциалов окислительно-восстановительных систем

Ni(OH)3 + 3H+ + ē ↔ Ni2+ + 3H2O

SO42- + 4H+ + 2 ē ↔ H2SO3 + 2H2O

Приведите уравнение окислительно-восстановительной реакции в молекулярной и ионной формах.

74. Можно ли окислить растворенный в воде хлороводород перманганатом калия? Ответ обосновать путем сравнения значений стандартных редокс-потенциалов окислительно-восстановительных систем

MnO4- + 8H+ + 5 ē ↔ Mn2+ + 4H2O

молекулярной и ионной формах.

75. Какое из соединений: бромат натрия или гипобромит натрия нужно взять, чтобы окислить хлорид натрия в щелочной среде и получить хлорат натрия? Ответ обосновать путем сравнения значений стандартных редокс-потенциалов окислительно-восстановительных систем

BrO3- + 3H2O + 6e ↔ Br- + 6OH-

BrO- + H2O + 2e ↔ Br- + 2OH-

ClO3- + 3H2O + 6e ↔ Cl- + 6OH-

33

Составьте уравнение окислительно-восстановительной реакции в молекулярной и ионной формах. Рассчитайте величину константы равновесия реакции.

76. Может ли сульфат меди (II) окислить иодид калия по схеме

CuSO4 + KI → CuI + I2 + K2SO4?

Ответ обосновать, сравнив значения стандартных редокс-потенциалов окислительно-восстановительных систем

Cu2+ + I- + e ↔ CuI

молекулярной и ионной формах.

77. Сопоставьте значения стандартных редокс-потенциалов окислительно-восстановительных систем

2HgCl2 + 2e ↔ Hg2Cl2 + 2Cl- Hg2Cl2 + 2e ↔ 2Hg + 2Cl-

и определите, возможна ли реакция диспропорционирования хлорида ртути

(I) по схеме

Hg2Cl2 → HgCl2 + Hg

Приведите уравнение реакции.

78. Сравнить значения стандартных редокс-потенциалов окислительно-восстановительных систем

BrO3- + 3H2O + 6e ↔ Br- + 6OH- Cl2 + 2e ↔ 2Cl-

Может ли бромат калия окислить хлорид калия в щелочной среде? Приведите уравнение окислительно-восстановительной реакции участников указанных окислительно-восстановительных систем в молекулярной и ионной формах.

79. Можно ли приготовить раствор, содержащий одновременно кислоты H2SeO3 и HI? Ответ обосновать, сравнив значения стандартных редокс-потенциалов систем

H2SeO3 + 4H+ + 4e ↔ Se + 3H2O I2 + 2e ↔ 2I-

Напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции в молекулярной и ионной формах. Рассчитайте величину константы равновесия.

80. Можно ли осуществить окислительно-восстановительную реакцию, протекающую по схеме

34

Hg(NO3)2 + H3PO3 + H2O → Hg + H3PO4 + HNO3?

Ответ обосновать, сравнив значения стандартных редокс-потенциалов систем

H3PO4 + 2H+ + 2e ↔ H3PO3 + H2O Hg2+ + 2e ↔ Hg

Приведите уравнение окислительно-восстановительной реакции в молекулярной и ионной формах.

81. Какая кислота выполняет в реакции

H2SeO3 + H2SO3 →

функцию окислителя, а какая – восстановителя? Ответ обосновать путем сравнения значений стандартных редокс-потенциалов соответствующих окислительно-восстановительных систем. Напишите уравнение реакции окисления-восстановления в молекулярной и ионной формах.

82. Возможна ли реакция между хлоратом калия и оксидом марганца (IV) в кислой среде? Ответ обосновать, сравнив значения стандартных редокс-потенциалов соответствующих окислительно-восстановительных систем. Напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции участников названных систем. Рассчитайте величину константы равновесия.

83. В каком направлении может протекать окислительновосстановительная реакция

K2Cr2O7 + H2O2 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O + O2?

Ответ обосновать, сравнив значения стандартных редокс-потенциалов окислительно-восстановительных систем

Cr2O72- + 14H+ + 6e ↔ 2Cr3+ + 7H2O O2 + 2H+ + 2e ↔ H2O2

Напишите уравнение реакции в молекулярной и ионной формах.

84.Можно ли использовать перманганат калия KmnO4 в качестве окислителя в реакции получения висмутата натрия NaBiO3 в кислой среде? Ответ обоснуйте, сравнив значения стандартных редокс-потенциалов соответствующих окислительно-восстановительных систем.

3.Электродный потенциал. Гальванические элементы

85.ЭДС гальванического элемента, состоящего из цинкового

электрода, погруженного в раствор Zn(NO3)2 и серебряного электрода, погруженного в раствор AgNO3 с концентрацией растворенного вещества 0,05 моль/л, равна 1,56В. Определите потенциал цинкового электрода. Составьте схему гальванического элемента. Приведите уравнения процессов, происходящих на электродах. Указать направление движения электронов во внешней цепи элемента. Напишите уравнение реакции, протекающей в

35

работающем гальваническом элементе. Определите молярную концентрацию раствора Zn(NO3)2.

86. Гальванический элемент состоит из двух водородных электродов. Один из них погружен в раствор H2SO4, в одном литре которого содержится 24,5г. Растворённого вещества, другой – в раствор , в одном литре которого содержится 0.0098 г. H2SO4. Давление водорода, насыщающего растворы, равно стандартному. Определите потенциалы электродов. Составьте схему гальванического элемента. Приведите уравнение процессов, происходящих на электродах. Указать направление движения электронов во внешней цепи элемента. Напишите уравнение процесса, протекающего в работающем гальваническом элементе. Вычислите ЭДС элемента.

87.ЭДС гальванического элемента, состоящего из железного электрода, погруженного в раствор FeSO4 с массовой долей растворённого вещества 21% и плотностью ρ=1.22 г/мл, и водородного электрода в растворе кислоты, равна 0.26В давление водорода равно стандартному.

Определите потенциал водородного электрода. Составьте схему гальванического элемента. Приведите уравнение процессов, происходящих на электродах. Указать направление движения электронов во внешней цепи элемента. Напишите уравнение реакции, протекающей в работающем гальваническом элементе. Определите рН раствора кислоты.

88. Гальванический элемент состоит из двух серебряных электродов, один из которых погружен в раствор AgNO3, содержащий 0.02 моль/л. Растворённого вещества, другой – в насыщенный раствор Ag2SO4.

Определите потенциалы электродов. Составьте схему гальванического элемента. Приведите уравнение процессов, происходящих на электродах. Указать направление движения электронов во внешней цепи элемента. Напишите уравнение реакции, протекающей в работающем гальваническом элементе. Вычислите ЭДС элемента.

89.Гальванический элемент состоит из двух никелевых электродов, один из которых погружен в раствор содержащий 0.0005 моль/л

растворённого вещества, другой – в раствор [Ni(NH3)6]SO4, содержащий 0.1 моль/л. Растворённого вещества. Вычислите потенциалы электродов. Составите схему гальванического элемента. Приведите уравнение процессов, происходящих на электродах. Указать направление движения электронов во внешней цепи элемента. Вычислите ЭДС элемента.

90.Гальванический элемент состоит из стандартного водородного и редокс-электрода

Cr2O72-, H+, Cr3+│Pt

Концентрации K2Cr2O7, Cr2(SO4)3 и H2SO4 в растворе равны соответственно 0.1моль/л, 0.005моль/л и 1моль/л.

36

Вычислите потенциал редокс-электрода. Составьте схему гальванического элемента. Рассчитайте величину его ЭДС.

91. ЭДС гальванического элемента, состоящего из кобальтового электрода, погруженного в раствор СоСl2 и стандартного водородного электрода равна 0.34В.

Определите потенциал кобальтового электрода. Составьте схему гальванического элемента. Приведите уравнение процессов, происходящих на электродах. Определите молярную концентрацию раствора СоСl2.

92.Гальванический элемент состоит из двух водородных электродов,

один из которых помещен в раствор Н2SO4, содержащий 1.10-5 моль/л растворенного вещества, другой – в раствор Н2SO4, содержащий 5.10-3 моль/л растворенного вещества. Вычислите электродные потенциалы, составьте схему гальванического элемента. Приведите уравнения процессов, происходящих на электродах. Рассчитайте ЭДС элемента.

93.Гальванический элемент состоит из стандартного свинцового электрода и свинцового электрода, погруженного в насыщенный раствор

PbI2. Приведите схему гальванического элемента. Рассчитайте величину его ЭДС.

94.Гальванический элемент состоит из марганцевого электрода, погруженного в раствор сульфата марганца (II), литр которого содержит 3,02г растворенного вещества, и стандартного водородного электрода. Составьте схему гальванического элемента. Приведите уравнения процессов, происходящих на электродах. Рассчитайте ЭДС элемента.

95.Гальванический элемент состоит из оловянного электрода,

погруженного в раствор SnCl2, содержащий 0,004 моль/л растворенного вещества, и водородного электрода в растворе НCl, содержащем 0,004 моль/л растворенного вещества. Вычислите электродные потенциалы. Составьте схему гальванического элемента. Напишите уравнение реакции, протекающей в работающем элементе. Рассчитайте ЭДС элемента.

96.Концентрационный гальванический элемент составлен из магниевого электрода, погруженного в раствор MgCl2, содержащий 5.10-5 моль/л растворенного вещества, и стандартного магниевого электрода. Рассчитайте потенциал электрода, погруженного в разбавленный раствор

MgCl2. Составьте схему элемента. Напишите уравнения процессов, протекающих на электродах. Рассчитайте ЭДС элемента.

97.Гальванический элемент состоит из кадмиевого электрода, погруженного в раствор, 100 мл которого содержат 0,0472 г нитрата кадмия и стандартного водородного электрода. Определите потенциал кадмиевого электрода. Составьте схему гальванического элемента. Напишите уравнения процессов, протекающих на электродах. Рассчитайте ЭДС элемента.

37

98.Вычислите значение потенциала водородного электрода в растворе

Н3РО4, в одном литре которого содержится 0,049 г растворенного вещества. Давление водорода равно стандартному.

99.На сколько милливольт изменится потенциал водородного

электрода, погруженного в раствор Н2SO4, в 100 мл которого содержится 0,0196 г растворенного вещества, при добавлении 50 мл раствора NaOH, содержащего 0,008 г растворенного вещества? Давление водорода равно стандартному.

100.Сколько граммов сульфата хрома (III) содержится в литре раствора, если потенциал хромового электрода, погруженного в него, равен -0,76В?

101.Цинковый электрод погружен в раствор нитрата цинка, в 400 мл

которого содержится 1,89 г Zn(NO3)2. Медный электрод погружен в раствор сульфата меди (II), в 500 мл которого содержится 0,94 г Cu(NO3)2. Определите потенциалы цинкового и медного электродов. Составьте гальванический элемент из указанных электродов. Вычислите его ЭДС.

102.Концентрационный гальванический элемент состоит из двух серебряных электродов, погруженных в растворы нитрата серебра, концентрации которых равны соответственно 0,1 моль/л и 0,001 моль/л. Вычислите величину ЭДС элемента. Во сколько раз следует изменить

концентрацию разбавленного раствора AgNO3, чтобы ЭДС элемента увеличилась в два раза?

103.Гальванический элемент составлен из стандартного водородного и редокс-электрода

Fe3+, Fe2+ │ Pt;

концентрации растворов Fe2(SO4)3 и FeSO4 равны соответственно 0,01 моль/л и 0,001 моль/л. Вычислите потенциал редокс-электрода. Составьте схему гальванического электрода. Приведите уравнения процессов, происходящих на электродах. Рассчитайте ЭДС элемента.

104.Гальванический элемент состоит из цинкового электрода, погруженного в раствор сульфата цинка, в одном литре которого содержится

1,61 г ZnSO4 и кадмиевого электрода, погруженного в раствор сульфата кадмия, в одном литре которого содержится 2,08 г CdSO4. Вычислите потенциалы цинкового и кадмиевого электродов. Составьте схему гальванического элемента. Приведите уравнения процессов на электродах. Рассчитайте ЭДС элемента.

105.Вычислите ЭДС гальванического элемента, составленного из стандартного медного электрода и медного электрода, погруженного в

раствор сульфата меди (II), в 100 мл которого содержится 0,80 г CuSO4. На сколько милливольт изменится ее величина, если к разбавленному раствору добавить воду, доведя его объем до 500 мл?

38

106.Гальванический элемент составлен из стандартного оловянного электрода и водородного электрода, погруженного в раствор с концентрацией ионов водорода, равной 0,002 моль/л. Давление водорода равно стандартному. Рассчитайте величину потенциала водородного электрода. Приведите уравнения процессов, протекающих на электродах гальванического элемента, и уравнение реакции, протекающей в работающем элементе. Вычислите ЭДС элемента.

107.ЭДС элемента, составленного из свинцового электрода, погруженного в раствор нитрата свинца (II), содержащего 0,008 моль/л растворенного вещества, и медного электрода, погруженного в раствор нитрата меди (II), равна 0,52В. Определите потенциал медного электрода.

108.Гальванический элемент состоит из стандартного медного электрода

иртутного электрода, помещенного в раствор нитрата ртути (II), содержащего 0,007 моль/л растворенного вещества. Вычислите потенциал ртутного электрода. Составьте схему гальванического элемента. Приведите уравнения процессов, происходящих на электродах. Определите ЭДС элемента.

109.Вычислите потенциал марганцевого электрода, погруженного в насыщенный раствор сульфида марганца (II). На сколько милливольт изменится его потенциал при увеличении концентрации сульфид-ионов в растворе до 0,01 моль/л?

110.ЭДС гальванического элемента, состоящего из никелевого

электрода, погруженного в раствор NiSO4 c концентрацией растворенного вещества 0,005 моль/л , и водородного электрода в растворе Н2SO4, равна 0,00В. Определите рН раствора Н2SO4.

111.Гальванический элемент состоит из железного электрода,

погруженного в раствор сульфата железа (II) с концентрацией FeSO4, равной 0,005 моль/л, и медного электрода, погруженного в раствор сульфата меди

(II) с концентрацией CuSO4, равной 0,25 моль/л. Вычислите потенциалы железного и медного электродов. Составьте схему элемента. Приведите уравнения процессов, протекающих на электродах. Определите ЭДС элемента.

112.Концентрационный гальванический элемент состоит из

стандартного кадмиевого электрода и кадмиевого электрода, погруженного в раствор сульфата кадмия с концентрацией CdSO4, равной 4.10-4 моль/л. Составьте схему гальванического элемента. Приведите уравнения процессов, происходящих на электродах. Определите ЭДС элемента.

4. Расчеты по уравнениям окислительно-восстановительных реакций

113. К 0,3526 г пиролюзита добавили 25,00 мл раствора щавелевой кислоты Н2С2О4 с нормальностью, равной 0,1245 моль/л. Смесь подкислили

39

серной кислотой и нагрели на водяной бане. При этом оксид марганца (IV) восстановился до сульфата марганца (II). На реакцию с избытком щавелевой кислоты израсходовали 22,15 мл раствора перманганата калия KmnO4 с нормальностью, равной 0,04123 моль/л. Определите массовую долю MnO2 в пиролюзите.

114. Сколько литров хлора, измеренного при нормальных условиях, вступят в реакцию с 10 л раствора гидроксида бария с массовой долей растворенного вещества 3,75% и плотностью 1,04 г/мл? Рассчитайте массы образовавшихся солей.

115.Сколько миллилитров раствора йодноватой кислоты HIO3 с массовой долей растворенного вещества 5% и плотностью 1,02 г/мл потребуется для окисления 40 мл раствора йодоводородной кислоты HI с массовой долей растворенного вещества 8% и плотностью 1,06 г/мл? Сколько граммов йода образуется при этом?

116.Сколько граммов йода и сколько миллилитров раствора азотной кислоты с массовой долей растворенного вещества 36% и плотностью 1,22

г/мл следует взять для получения 1 л раствора йодноватой кислоты HIO3 с массовой долей растворенного вещества 21% и плотностью 1,21 г/мл? Определите объем выделившегося оксида азота (II), измеренного при нормальных условиях.

117.Навеска сплава, содержащего свинец, равна 4,000 г. Сплав растворили в кислоте. Объем раствора составил 250 мл. К 25 мл этого раствора добавили хромат калия. Образовавшийся осадок хромата свинца

PbCrO4 отфильтровали, промыли, после чего растворили в кислоте. К раствору добавили избыток йодида калия. На реакцию с выделившимся йодом израсходовали 24,18 мл раствора тиосульфата натрия с нормальностью 0,04903 моль/л. Определите массовую долю свинца в сплаве.

118.0,4554 г минерала растворили в серной кислоте без доступа воздуха.

На реакцию с раствором FeSO4 израсходовали 20,80 мл раствора дихромата калия с нормальностью 0,1108 моль/л. Определите массовую долю железа

(II)в минерале.

119.Реакция диспропорционирования оксида азота (IV) в щелочной среде сопровождается образованием нитрита и нитрата. Сколько миллилитров раствора гидроксида калия с нормальностью 4 моль/л

потребуется для поглощения 23 г NO2? Определите массы образовавшихся солей.

120.Сколько граммов нитрита калия KNO2 потребуется для выделения всего йода из 10 мл раствора йодида калия с массовой долей KI 25% и плотностью 1,12 г/мл, подкисленного разбавленной серной кислотой?

121.Определите объем кислорода, измеренного при нормальных условиях, выделившегося при добавлении избытка перманганата калия к 400

40