химия

Контрольные вопросы к заданиям 311–340

При выполнении заданий используйте приложение 5 (с. 66).

1.Покажите на рисунке, как происходит коррозия предложенной Вам коррозионной пары.

2.Напишите электрохимическую схему образующегося коррозионного элемента.

3.Составьте уравнения анодного и катодного процессов, уравнение суммарной коррозионной реакции.

4.Назовите продукты коррозии и деполяризатор.

311.Коррозия покрытого свинцом железного изделия в растворе уксусной кислоты при нарушении целостности покрытия.

312.Коррозия покрытого оловом медного изделия во влажном воздухе при нарушении целостности покрытия.

313.Коррозия покрытого ржавчиной (Fe2O3·nH2O) железного изделия во влажном воздухе.

314.Коррозия покрытого медью цинкового изделия в растворе соляной кислоты при нарушении целостности покрытия.

315.Коррозия покрытого никелем железного изделия во влажном воздухе при нарушении целостности покрытия.

316.Коррозия покрытого хромом железного изделия в растворе соляной кислоты при нарушении целостности покрытия.

317.Коррозия покрытого свинцом железного изделия во влажном воздухе при нарушении целостности покрытия.

318.Коррозия покрытого медью оловянного изделия в растворе соляной кислоты при нарушении целостности покрытия.

319.Коррозия покрытого оксидной пленкой алюминиевого изделия во влажном воздухе при нарушении целостности покрытия.

320.Коррозия покрытого медью цинкового изделия во влажном воздухе при нарушении целостности покрытия.

321.Коррозия покрытого никелем железного изделия в растворе серной кислоты при нарушении целостности покрытия.

50

322.Коррозия покрытого кадмием железного изделия во влажном воздухе при нарушении целостности покрытия.

323.Коррозия покрытого серебром медного изделия во влажном воздухе при нарушении целостности покрытия.

324.Коррозия покрытого кадмием железного изделия в растворе соляной -ки слоты при нарушении целостности покрытия.

325.Коррозия покрытого медью никелевого изделия в растворе серной кислоты при нарушении целостности покрытия.

326.Коррозия покрытого сплавом магния железного изделия в растворе серной кислоты при нарушении целостности покрытия.

327.Коррозия покрытого цинком железного изделия во влажном воздухе при нарушении целостности покрытия.

328.Коррозия покрытого медью никелевого изделия во влажном воздухе при нарушении целостности покрытия.

329.Коррозия покрытого оловом железного изделия в растворе соляной кислоты при нарушении целостности покрытия.

330.Коррозия покрытого медью железного изделия во влажном воздухе при нарушении целостности покрытия.

331.Коррозия покрытого алюминием железного изделия в растворе серной кислоты при нарушении целостности покрытия.

332.Коррозия покрытого оловом железного изделия во влажном воздухе при нарушении целостности покрытия.

333.Коррозия покрытого цинком свинцового изделия во влажном воздухе при нарушении целостности покрытия.

334.Коррозия при контакте магниевой и никелевой пластин во влажном возду-

хе.

335.Коррозия при контакте цинковой и кадмиевой пластин в растворе соляной кислоты.

336.Коррозия покрытого алюминием железного изделия во влажном воздухе при нарушении целостности покрытия.

51

337.Коррозия при контакте магниевой и никелевой пластин в растворе серной кислоты.

338.Коррозия при контакте цинковой и кадмиевой пластин во влажном воздухе.

339.Коррозия покрытого цинком свинцового изделия в растворе соляной -ки слоты при нарушении целостности покрытия.

340.Коррозия покрытого медью железного изделия в растворе серной кислоты при нарушении целостности покрытия.

52

Тема 10. Электролиз

Электролиз – это окислительно-восстановительные реакции, протекающие на электродах при прохождении постоянного электрического тока через расплав или раствор электролита. При электролизе растворов учитывают не только ионы, на которые диссоциирует электролит, но также ионы, образующиеся при очень незначительной диссоциации молекул воды.

В электролизёре (аппарате для электролиза) катод (электрод, на котором протекает реакция восстановления) подключен к отрицательному полюсу, а анод (электрод, на котором протекает реакция окисления) подключен к положительному полюсу внешнего источника тока. При электролизе происходит превращение электрической энергии в химическую энергию.

Процесс на катоде не зависит от материала, из которого сделан катод, но зависит от положения металла (катиона электролита) в электрохимическом ряду напряжений. Если система, в которой проводят электролиз, содержит различные окислители, то на катоде в первую очередь будет восстанавливаться наиболее сильный из них, т. е. окисленная форма той электрохимической системы, которой отвечает наибольшее значение электродного потенциала. В водных растворах на катоде могут восстанавливаться только металлы малой или средней активности.

Процесс на аноде зависит как от материала анода, так и от природы аниона. Если анод активный (растворимый), то будет окисляться металл анода, несмотря на природу аниона. Если электролиз проводят с инертным(нерастворимым) анодом и система содержит различные восстановители, то на аноде в первую очередь будет окисляться наиболее сильный из них, т. е. восстановленная форма той электрохимической системы, которой отвечает наименьшее значение электродного потенциала. Анионы по их способности окисляться распола-

гаются в следующем порядке:

I– Br– S2– Cl– OH– Н2О

Восстановительная активность уменьшается

Пример контрольного задания

Укажите знак (заряд) катода и анода в приведенной электрохимической схеме электролизера:

K (…) Cu ï LiF, NaCl, KBr, CsI (расплав)ïCu (…) A

Напишите по одной реакции на катоде и на аноде, которые будут протекать в электролизере в первую очередь.

Пример ответа

K (–) Cu ï LiF, NaCl, KBr, CsI (расплав)ïCu (+) A A (+) Cu0 – 2e- ® Cu2+

53

K (–) Na+ + 1e- ® Na0

Контрольные вопросы к заданиям 341– 370

При выполнении заданий используйте приложение 5 (с. 66).

1.Укажите знак (заряд) катода и анода в приведенной электрохимической схеме электролизера.

2.Напишите по одной реакции на катоде и на аноде, которые будут протекать в электролизере в первую очередь.

341.К (…) С | NaCl, CuSO4, KNO3 (расплав) | С (…) А

342.К (…) Сu | NaCl, CuSO4, KNO3 (расплав) | Сu (…) А

343.К (…) С | NaCl, CuSO4, KNO3 (расплав) | Сu (…) А

344.К (…) Сu | NaCl, CuSO4, KNO3 (расплав) | С (…) А

345.К (…) С | NaF, CuSO4, KNO3 (водный раствор) | С (…) А

346.К (…) Сu | NaCl, CuSO4, KNO3 (водный раствор) | Сu (…) А

347.К (…) С | NaCl, CuSO4, KNO3 (водный раствор) | Сu (…) А

348.К (…) Сu | NaF, CuSO4, KNO3 (водный раствор) | С (…) А

349.К (…) С | LiBr, CuCl2, Na2SO4 (расплав) | С (…) А

350.К (…) Сu | LiBr, CuCl2, Na2SO4 (расплав) | Сu (…) А

351.К (…) С | LiBr, CuCl2, Na2SO4 (расплав) | Сu (…) А

352.К (…) Сu | LiBr, CuCl2, Na2SO4 (расплав) | С (…) А

353.К (…) С | LiBr, CuCl2, Na2SO4 (водный раствор) | С (…) А

354.К (…) Сu | LiBr, CuCl2, Na2SO4 (водный раствор) | Сu (…) А

355.К (…) С | LiBr, CuCl2, Na2SO4 (водный раствор) | Сu (…) А

356.К (…) Сu | LiBr, CuCl2, Na2SO4 (водный раствор) | С (…) А

357.К (…) Pt | KF, MgSO4, NaI (расплав) | Pt (…) А

358.К (…) Сu | KF, MgSO4, NaI (расплав) | Сu (…) А

359.К (…) Pt | KF, MgSO4, NaI (расплав) | Сu (…) А

360.К (…) Сu | KF, MgSO4, NaI (расплав) | Pt (…) А

361.К (…) Pt | KF, MgSO4, NaI (водный раствор) | Pt (…) А

362.К (…) Сu | KF, MgSO4, NaI (водный раствор) | Сu (…) А

363.К (…) Pt | KF, MgSO4, NaI (водный раствор) | Сu (…) А

364.К (…) Сu | KF, MgSO4, NaI (водный раствор) | Pt (…) А

365.К (…) С | KF, MgSO4, NaI (расплав) | С (…) А

366.К (…) Fe | KF, MgSO4, NaI (расплав) | Fe (…) А

367.К (…) С | KF, MgSO4, NaI (расплав) | Fe (…) А

54

368.К (…) Fe | KF, MgSO4, NaI (водный раствор) | С (…) А

369.К (…) Fe | KF, MgSO4, NaNO3 (водный раствор) | С (…) А

370.К (…) Ag | KF, MgSO4, NaI (водный раствор) | Fe (…) А

55

Тема 11. Полимеры

Высокомолекулярные соединения (ВМС) или полимеры – это химические вещества, которые состоят из большого числа повторяющихся элементарных (мономерных) звеньев, соединенных между собой химическими связями. Макромолекулы полимеров могут быть построены как из одинаковых элементарных звеньев (гомополимеры), так и из разных элементарных звеньев(сополимеры).

Полимеры получают с помощью реакций полимеризации элементарных звеньев или их поликонденсации. Полимеризация – реакция соединения нескольких молекул мономера, при которой не происходит выделения побочных низкомолекулярных продуктов, т. е. элементные составы мономера и элементарного звена полимера совпадают. Поликонденсация – процесс образования полимеров путем химического взаимодействия молекул мономеров, сопровождающийся выделением низкомолекулярных веществ (воды, хлороводорода, аммиака и др.).

В процессе эксплуатации полимерных изделий под действием химических (гидролиз, окисление и др.) или физических (тепло, свет, механическое воздействие и др.) факторов происходит постепенное их разрушение– деструкция. Этот процесс протекает обычно с разрывом связей основной макромолекулярной цепи, что приводит к изменению структуры полимера, понижению его молекулярной массы и изменению химических и физических свойств. Частным случаем деструкции являетсядеполимеризация – образование мономеров из полимера.

371.Составьте уравнения реакций полимеризации: ) этилена; б) винилхлорида (хлорэтилена). Назовите продукты реакций. Укажите, который из полученных полимеров обладает лучшими изоляционными свойствами. Почему?

372.Составьте уравнения реакций полимеризации: а) этилена; б) пропилена. Назовите продукты реакций. Укажите, который из полученных полимеров имеет более высокую температуру плавления. Почему?

373.Составьте уравнения реакций полимеризации: а) тетрафторэтилена; б) винилхлорида (хлорэтилена). Назовите продукты реакций. Укажите, который из полученных полимеров обладает лучшими изоляционными свойствами. Почему?

374.Составьте уравнения реакций полимеризации: а) этилена; б) стирола (фенилэтилена). Назовите продукты реакций. Укажите, который из полученных полимеров обладает лучшими изоляционными свойствами. Почему?

375.Составьте уравнения реакций полимеризации: а) этилена; б) метилметакрилата. Назовите продукты реакций. Укажите, который из полученных полимеров обладает лучшими изоляционными свойствами. Почему?

56

376.Составьте уравнения реакций полимеризации: ) бутадиена-1,3; б) изопрена (2-метилбутадиена-1,3). Назовите продукты реакций. Укажите, который из полученных полимеров обладает лучшими эластичными свойствами. Почему?

377.Составьте уравнения реакций полимеризации: а) акрилонитрила; б) изобутилена. Назовите продукты реакций. Укажите, какими свойствами обладают полученные полимеры и их применение.

378.Составьте уравнения реакций полимеризации: а) винилацетата; б) тетрафторэтилена. Назовите продукты реакций. Укажите, который из полученных полимеров имеет высокую механическую прочность и химическую стойкость. Почему?

379.Составьте уравнение реакции сополимеризации бутадиена-1,3 и стирола (фенилэтилена). Назовите продукт реакции. Укажите основное применение полученного каучука.

380.Составьте уравнение реакции сополимеризации бутадиена-1,3 и акрилонитрила. Назовите продукт реакции. Укажите основное применение полученного каучука.

381.Составьте уравнение реакции полимеризации2-хлорбутадиена-1,3 (хлоропрена). Назовите продукт реакции. Укажите, какие свойства приобретает полученный полимер благодаря присутствию атомов хлора в его молекуле.

382.Составьте уравнение реакции вулканизации бутадиенового каучука. Какую структуру приобретает полученный полимер? Как вулканизация влияет на температуру плавления (текучести) каучука?

383.Из приведенного перечня выберите полимер, получаемый реакцией поликонденсации: тефлон, найлон, бутадиеновый каучук. Напишите уравнение соответствующей реакции и назовите исходные вещества.

384.Из приведенного перечня выберите полимер, получаемый реакцией поликонденсации: тефлон, капрон, полиметилметакрилат. Напишите уравнение соответствующей реакции и назовите исходные вещества.

385.Из приведенного перечня выберите полимер, получаемый реакцией поликонденсации: резол, тефлон, бутадиеновый каучук. Напишите уравнение соответствующей реакции и назовите исходные вещества.

386.Из приведенного перечня выберите полимер, получаемый реакцией поликонденсации: изопреновый каучук, новолак, полиметилметакрилат. Напишите уравнение соответствующей реакции и назовите исходные вещества.

57

387.Из приведенного перечня выберите полимер, получаемый реакцией поликонденсации: резит, тефлон, полиметилметакрилат. Напишите уравнение соответствующей реакции и назовите исходные вещества.

388.Из приведенного перечня выберите полимер, получаемый реакцией поликонденсации: тефлон, новолак, бутадиеновый каучук. Напишите уравнение соответствующей реакции и назовите исходные вещества.

389.Из приведенного перечня выберите полимер, получаемый реакцией поликонденсации: резит, тефлон, изопреновый каучук. Напишите уравнение соответствующей реакции и назовите исходные вещества.

390.Из приведенного перечня выберите полимер, получаемый реакцией поликонденсации: резол, тефлон, поливинилхлорид. Напишите уравнение соответствующей реакции и назовите исходные вещества.

391.Из приведенного перечня выберите полимер, получаемый реакцией поликонденсации: поливинилхлорид, тефлон, найлон. Напишите уравнение соответствующей реакции и назовите исходные вещества.

392.Из приведенного перечня выберите полимер, получаемый реакцией поликонденсации: тефлон, капрон, плексиглас. Напишите уравнение соответствующей реакции и назовите исходные вещества.

393.Составьте уравнение реакции деструкции поливинилхлорида. Назовите продукты реакции. Укажите, какими свойствами обладает поливинилхлорид, его применение.

394.Составьте уравнение реакции деполимеризации полиметилметакрилата. Назовите продукт реакции. Укажите, какими свойствами обладает полиметилметакрилат, его применение.

395.Составьте уравнение реакции деполимеризации натурального каучука. Назовите продукт реакции. Укажите, какими свойствами обладает натуральный каучук, его применение.

396.Составьте уравнение реакции деполимеризации бутадиенового каучука. Назовите продукт реакции. Укажите, какими свойствами обладает бутадиеновый каучук, его применение.

397.Составьте уравнение реакции получения бутадиенстирольного каучука. Укажите, какими свойствами обладает бутадиенстирольный каучук, его применение. Какие дополнительные свойства придает каучуку присутствие в его молекуле бензольного кольца?

58

398.Составьте уравнение реакции получения бутадиеннитрильного каучука. Назовите исходные вещества. Укажите, какими свойствами обладает бутадиеннитрильный каучук, его применение.

399.Составьте уравнение реакции получения хлоропренового каучука. Назовите исходное вещество. Укажите, какими свойствами обладает хлоропреновый каучук, его применение.

400.Составьте уравнение реакции деполимеризации полистирола. Назовите продукт реакции. Укажите, какими свойствами обладает полистирол, его применение.

Библиографический список

Основной

1. Глинка Н. Л. Общая химия. – М.: Кнорус, 2009. – 746 с.

2. Коровин Н. В. Общая химия. – М.: Высш. шк., 2008. – 558 с.

Дополнительный

1.Артемьева Е. П., Михалева Е. В., Соколов В. Н. Сборник проверочных зада-

ний по химии. – Екатеринбург: УрГУПС, 2008. – 37 с.

2.Глинка Н. Л. Задачи и упражнения по общей химии. – М.: Интеграл-Пресс, 2008. – 240 с.

3.Зубрев Н. И. Инженерная химия на железнодорожном транспорте. – М.:

УМК МПС РФ, 1999. – 292 с.

4.Михалева Е. В. Химия: конспект лекций по общей химии. – Екатеринбург:

УрГУПС, 2004. – 96 с.

5. Романцева Л. М., Лещинская З. Л., Суханова В. А. Сборник задач и упражне-

ний по общей химии. – М.: Высш. шк., 1991. – 287 с.

6. Шиманович И. Л. Химия: метод. указания– М.: Высш. шк., 2009. – 128 с.

59