Решение

Для разбавленной серной кислоты характерны:

а) образует средние и кислые соли

H₂SO₄ + NaOH = NaHSO₄ + H₂O

H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O

б) изменяет цвет лакмуса и фенолфталеина

Лакмус в нейтральной среде – фиолетовый, а в кислой среде – красный.

Фенолфталеин в нейтральной среде – бесцветный, а в кислой среде – бесцветный.

171. При окислении фосфора 60%-ным раствором азотной кислоты ( = 1,37

г/мл) получены оксид азота (II), и ортофосфорная кислота, на нейтрали-

зацию которой потребовалось 25 мл 25% раствора гидроксида натрия

( = 1,28 г/мл), причем образовался дигидрофосфат натрия. Рассчитайте

объем азотной кислоты, взятой для окисления фосфора и объем выде-

лившегося газа (при н.у.).

Решение

1.Найдем массу раствора 25% гидроксида натрия, который идет на нейтрализацию ортофосфорной кислоты:

m(р-ру) = V(р-ру) * (р-ру)

m(р-ру) = 25 * = 32 г

2.Найдем массу гидроксида натрия, которая содержится в 32 г 25% раствора:

m(NaOH) = m(р-ру) * w(NaOH)

m(NaOH) = 32 * 0,25 = 8 г

3.Найдем массу ортофосфорной кислоты, которая нейтрализуется 8 г гидроксида натрия:

х г 8 г

H₃PO₄ + NaOH = NaH₂PO₄ + H₂O

98 г 40 г

х = m(H₃PO₄) = = 19,6 г

4.Найдем массу азотной кислоты и объем газа, который выделяется при окислении фосфора:

y г 19,6 г z л

3P + 5HNO₃ + 2H₂O = 3H₃PO₄ + 5NO

315 г 294 г 112 л

y = m(HNO₃) = = 21 г

z = V(NO) = = 7,47 л

5.Найдем массу 60%-ного раствора азотной кислоты, в которой содержится 21 г кислоты:

6. Найдем объем 60%-ного раствора азотной кислоты массою 35 г:

181. Составьте уравнения полуреакций восстановления оксида свинца (IV) в

кислой и щелочной средах. В каком случае значение стандартного по-

тенциала восстановления будет выше? Реагируют ли с PbO₂ при стан-

дартных условиях следующие восстановители:

а) в кислой среде Fe²⁺; H₂C₂O₄; б) в щелочной среде I₂; Al.

Решение

1.Уравнение полуреакций восстановления оксида свинца (IV) в кислой и щелочной средах:

PbO₂ + 4H⁺ + 2e = Pb²⁺ + 2H₂O

PbO₂ + 8OH^- + 2e = 3[Pb(OH)₄]^2- + 2H₂O

2.Стандартный потенциал восстановления в кислой среде – 1,46 В.

Стандартный потенциал восстановления в щелочной среде – 0,22 В.

Вывод: стандартный потенциал восстановления будет выше в кислой среде.

3.Для того, чтоб следующие восстановители реагировали с PbO₂, нужно чтоб их стандартный потенциал восстановления были меньше чем стандартный потенциал восстановления PbO₂ в соответствующей среде.

а) в кислой среде Fe²⁺; H₂C₂O₄

Стандартный потенциал восстановления Fe²⁺ - (- 0,77) В.

Стандартный потенциал восстановления H₂C₂O₄ - (- 0,49) В.

б) в щелочной среде I₂; Al.

Вывод: PbO₂ при стандартных в кислой среде будет реагировать как с Fe²⁺, так и с H₂C₂O₄.

Стандартный потенциал восстановления I₂ - 0,54 В.

Стандартный потенциал восстановления Al - (- 1,66) В.

Вывод: PbO₂ при стандартных в щелочной среде будет реагировать только с Al.

197. Приготовлено 200 мл раствора сульфата железа (II) из навески

FeSO₄^.7H₂O массой 27,8 г. Какой объем подкисленного раствора

KMnO₄, для которого С (1/5 KMnO₄) = 0,1 моль/л, потребуется на окис-

ление 50 мл приготовленного раствора FeSO₄?

Решение

1.Найдем массу FeSO₄, которая находится в 27,8 г FeSO₄^.7H₂O:

27,8 г х г

FeSO₄^.7H₂O → FeSO₄ + 7H₂O

278 г 152 г

х = m(FeSO₄) = = 15,2 г

2.Найдем нормальную концентрацию FeSO₄:

3.Найдем нормальную концентрацию KMnO₄:

4.Найдем объем подкисленного раствора KMnO₄ (за законом эквивалентности), который потребуется на окисление 50 мл приготовленного раствора FeSO₄:

208. Составьте уравнения реакций последовательного перехода:

3. Оксид хрома (III) хромат калия  дихромат калия 

сульфат хрома (III)  гидроксид- хрома (III)  оксид хрома (III).

Решение

Cr₂O₃ + 3Cl₂ + 10KOH = 2K₂CrO₄ + 6KCl + 5H₂O

2K₂CrO₄ + 2HCl = K₂Cr₂O₇ + 2KCl + H₂O

K₂Cr₂O₇ + 3Na₂SO₃ + H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 4H₂O

Cr₂(SO₄)₃ + 6KOH = 2Cr(OH)₃↓ + 3K₂SO₄

2Cr(OH)₃ = Cr₂O₃ + 3H₂O

221. Пероксид водорода является окислителем по отношению к гексациано-

феррату (II) калия в кислой среде и восстановителем по отношению к

гексацианоферрату (III) калия в щелочной среде. В обоих случаях изме-

няется только заряд комплексных ионов, но не их состав. Составить

уравнения протекающих реакций. Какими реакциями можно доказать

присутствие в растворе ожидаемых продуктов окисления и восстановле-

ния железа?

Решение

2K₄[Fe(CN)₆] + H₂O₂ + H₂SO₄ = 2K₃[Fe(CN)₆] + 2H₂O + K₂SO₄

H₂O₂ + 2K₃[Fe(CN)₆] + 2KOH = 2K₄[Fe(CN)₆] + O₂ + 2H₂O

Присутствие в растворе K₃[Fe(CN)₆] можно доказать взаимодействием с FeSO₄ при этом выпадает темно-синий осадок «турбулевой сини».

2K₃[Fe(CN)₆] + 3FeSO₄ = Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓ + 3K₂SO₄

Присутствие в растворе K₄[Fe(CN)₆] можно доказать взаимодействием с FeСl₃ при этом выпадает темно-синий осадок «берлинской лазури».

3K₄[Fe(CN)₆] + 4FeСl₃ = Fe₄[Fe(CN)₆]₃↓ + 12KCl