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 (E^o₂₉₈). 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 NН4NО3 + 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	5К2S + 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