Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
пособия по химии / Новая папка (2)Часть 2, Пособие / электрохимические процессы.doc
Скачиваний:
220
Добавлен:
16.05.2015
Размер:
972.8 Кб
Скачать

4.9. Задачи для домашнего задания

1-8. Укажите, какие из перечисленных металлов могут восстановить указанный металл из стандартного раствора его соли? Ответ подтвердите сравнением стандартных электродных потенциалов металлов (Eo298). Напишите ионно-электронные схемы возможных процессов.

задачи

Металл

Стандартный раствор соли металла

Возможные восстановители

(металлы)

1

Ni

NiCl2

Cr, Zn, Mg, Cu, Ag

2

Fe

FeCl3

Sn, Ni, Cu, Ag, Pt

3

Mn

MnCl2

Al, Zn, Mg, Fe, Ag

4

Zn

ZnCl2

Na, Mn, Mg, Ni, Cu

5

Co

CoCl2

Zn, Fe, Sn, Pb, Ag

6

Cr

CrCl3

Al, Fe, Ni, Cu, Au

7

Cd

CdCl2

Zn, Pb, Sn, Fe, Cu

8

Pb

Pb(NO3)2

Mn, Ni, Co, Cd, Ag

9-11. Укажите, какие из указанных реакций возможны в стандартных условиях.Ответ обоснуйте, используя стандартные значения электродных потенциалов металлов. Приведите ионно-электронные уравнения возможных процессов.

№ задачи

Уравнения реакций

9

Al + H2SO4 , Al + KCl, Cu + H2SO4 , Pb + CuSO4 , Pb +KNO3

10

Cu + AgNO3 , Ag + MgCl2, Al + Zn(NO3)2, Pt + CuSO4,Fe+ZnSO4.

11

Ni + Zn(NO3)2 , Pb + ZnСl2 ,

Cu + Zn(NO3)2, Au + CuSO4 , Ag + ZnCl2 .

12-14. Укажите, с какими из перечисленных растворов стандартной концентрации будет взаимодействовать данный металл? Ответ обоснуйте, используя стандартные значения электродных потенциалов металлов. Приведите ионно-электронные уравнения возможных процессов.

задачи

Металл

Растворы солей

12

Zn

Na2SO4, MgCl2, CuSO4, AlCl3, AuCl3

13

Ni

FeCl2, CoCl2, SnCl2, CuCl2, K2SO4

14

Fe

СuSO4, МgSO4, Рb(NO3)2, MnCl2, AgNO3

15

Cu

MnSO4, SnSO4, AgNO3, Hg2(NO3)2, ZnCl2

16 –20. Вычислить электродный потенциал металла (), находящегося в растворах солей, содержащих собственные ионы, с концентрацией ионов металла [Men+] моль/л. На какую величину изменится этот потенциал, если увеличить концентрацию раствора соли в 10 раз? Как это отразится на активности металла?

задачи

Металл

Раствор соли

Концентрация ионов металла, [Men+] моль/л

16

Mn

MnCl2

0,01

17

Zn

ZnSO4

0,1

18

Ni

Ni(NO3)2

0,001

19

Cr

Cr2(SO4)2

0,1

20

Cu

CuSO4

0,01

21

Fe

FeSO4

0,1

22

Ag

AgNO3

0,001

23-26. Вычислить потенциал газового электрода при температуре 25 оС и парциальном давлении газа 1 атм в растворе при концентрации ионов водорода [H+] моль/л. На какую величину изменится потенциал этого электрода при уменьшении концентрации ионов водорода в 10 раз? Какие металлы металлы подвергаются коррозии в данных условиях?

задачи

[H+] моль/л

Электрод

23

10-1

кислородный

24

10-7

кислородный

25

10-3

водородный

26

10-7

водородный

27 – 30. Имеются два металла (Ме1 и Ме2), каждый из которых находится в растворе соли, содержащим собственные ионы, (Ме1/Ме1n+, Ме2/Ме2n+) при стандартных условиях. Каковы значения их потенциалов? Вычислить, какова должна быть концентрация ионов металла [Ме1n+], чтобы электродный потенциал металла стал равен стандартному электродному потенциалу второго металла.

задачи

Металл 1 (Ме1)

Металл 2 (Ме2)

27

Pb

Ni

28

Ag

Au

29

Zn

Fe

30

Fe

Sn

31-45. Определить, в каком направлении могут самопроизвольно протекать следующие окислительно-восстановительные реакции.

№ п/п

Уравнения реакций

31

2CrCl3 + 3Вr2 + 16NаОН 2Nа2СrO4 + 6NаВr+ 6NaCl +8 H2О

32

Н3PO3 + SnCl2 + Н2O Н3PO4 + Sn + 2 HCl

33

Н2S + Н2SO4 S + Н2O

34

2 HJO3 + 5 H2O2 J2 + 5 O2 + 6 H2О

35

К2Сr2O7 + 14 НСl 3 Сl2 + 2 СrСl3 + 2 КСl + 7 H2О

36

Н2S + 4 Cl2 + 4 Н2О Н2SO4 + 8 НСl

37

6 Р+ 5 НClO3 + 9 Н2О 6 Н3РO4 + 5 НСl

38

10 НNO3 + 4 Zn N2O + 4 Zn(NO3)2 + 5 H2О

39

3 FeS + 8 НNО3 3 Fe(NО3)2 + 3 S + 2 NO + 4 H2О

40

2 КМnO4 + 16 НВr 5 Вr2 + 2 КВr + 2 МnВr2 + 8 Н2О

41

2Al + К2Сr2O7 +7Н2SO4Al2(SO4)3+Cr2(SO4)3 +K2SO4 + 7H2 O

42

10 HNO3 + 4 Са 43 + 4 Са(NO3)2 + 3 H2 O

43

РbO2 + 4 НCl Cl2 + 2 Н2О + PbCl2

44

I2 + 5 Сl2 + 6 Н2O 2НIO3 +10 НСl

45

2S + 2КМnO4 + 8Н2SO4 5S + 6К2SO4 + 2МnSO4 + 8 Н2О

46-51. Вычислить электродвижущую силу гальванического элемента. Определить направление движения электронов во внешней цепи.

46. Sn/Sn2+ (0,01моль/л) II (0,1моль/л) Sn2+/ Sn

47. Cu/Cu2+ (1 моль/л) II (0,01моль/л) Cu2+/Cu

48. Cr/Cr3+ (0,1 моль/л) II (0,01 моль/л) Fe2+/Fe

49. Al/Al3+ (0,1 моль/л) II (0,01 моль/л) Mg2+/Mg

50. Ni/Ni2+ (0,01 моль/л) II ( 0,01 моль/л) Sn2+/Sn

51. Au/Au3+ (1 моль/л) II ( 0,1 моль/л) Cu2+/Cu

52-56. Какие окислительно-восстановительные процессы протекают на электродах данных гальванических элементов? На основании стандартных электродных потенциалов выбрать гальванический элемент с наибольшей электродвижущей силой и рассчитать ее величину.

52. Cu/Cu(NO3)2 II Pb(NO3)2/Pb; Cr/CrCl3 II CuCl2/Cu;

Ni/NiCl2 II AlCl3/Al ; Fe/FeSO4 II AlCl3/Al

53. Ni/NiCl2 II AlCl3/Al ; Co/CoCl2 II AlCl3/Al ;

Zn/ZnCl2 II AlCl3/Al ; Cu/Cu(NO3)2 II AlCl3/Al

54. Cr/CrCl3 II NiCl2/Ni ; Cr/CrCl3 II CoCl2 Co ;

Cr/CrCl3 II CuCl2/Cu ; Cr/CrCl3 II Pb(NO3)2/Pb

55. Zn/Zn(NO3)2 II AgNO3/Ag ; Zn/Zn(NO3)2 II Cu(NO3)2/Cu ;

Zn/Zn(NO3)2 II Ni(NO3)2/Ni ; Zn/Zn(NO3)2 II MnSO4/Mn

56. Pb/Pb(NO3)2 II Fe(NO3)2/Fe ; Pb/Pb(NO3)2 II Ni(NO3)2/Ni ;

Pb/Pb(NO3)2 II AgNO3/Ag ; Pb/Pb(NO3)2 II Al(NO3)3

57-45. Какие окислительно-восстановительные процессы протекают на электродах предложенных гальванических элементов? Какой из них является поляризующимся? Составьте схему работы этого элемента и предложите способы уменьшения поляризации.

57. Zn/H2SO4 II CuSO4/Cu ; Zn/ZnSO4 II CuSO4/Cu;

Zn/ZnSO4 II Fe SO4/Fe

58. Ni/NiSO4 II CuSO4/Cu ; Ni/H2SO4 II CuSO4/Cu ;

Ni/NiSO4 II H2SO4/Cu

59. Ni/NiCl2 II HCl/Sn ; Ni/HCl II CuCl2/Cu ; Ni/NiCl2 II SnCl2/Sn

60. Fe/FeCl2 II CuCl2/Cu ; Fe/HCl II CuCl2/Cu ; Fe/FeCl2 II HCl/Cu