
- •«Неорганическая химия» Часть I
- •Общие методические рекомендации по изучению дисциплины
- •Содержание дисциплины
- •Часть I. Общая химия Тема 1. Основные понятия и теоретические представления в химии
- •Тема 2. Классификация и номенклатура неорганических веществ.
- •Тема 3. Строение вещества: атомы, молекулы, жидкие, твердые вещества.
- •Тема 4. Элементы химической термодинамики. Химическое равновесие
- •Тема 5. Кинетика. Механизмы химических реакций.
- •Тема 6 Растворы. Кислотно-основные равновесия.
- •Тема 7. Основы электрохимии. Окислительно-восстановительные реакции
- •Тема 8. Комплексные соединения
- •1. Основные понятия и теоретические представления в химии
- •1.1. Основные законы атомно-молекулярного учения
- •«Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе продуктов реакции».
- •1.2. Газовые законы химии
- •Нормальные условия
- •Примеры решения задач
- •2. Классификация и номенклатура неорганических соединений
- •2.1. Классификация неорганических соединений
- •1 ‑ Моно 4 ‑ тетра 7 ‑ гепта 10 ‑ дека
- •2 ‑ Ди 5 ‑ пента 8 ‑ окта 11 ‑ ундека
- •3 ‑ Три 6 ‑ гекса 9 ‑ нона 12 ‑ додека
- •2.3. Структурно-графические формулы веществ
- •2.4. Общие химические свойства основных классов неорганических веществ
- •2.5. Генетическая связь между важнейшими классами неорганических соединений
- •3. Строение вещества
- •3.1. Современные представления о строении атома.
- •3.2. Основные характеристики атомов
- •3.3. Химическая связь
- •Метод валентных связей (мвс)
- •Гибридизация атомных орбиталей
- •Ориентационное взаимодействие
- •Индукционное взаимодействие
- •Дисперсионное взаимодействие
- •3.5. Агрегатное состояние вещества
- •Контрольные задания
- •4. Химическая термодинамика
- •Примеры решения задач
- •Контрольные задания
- •5. Химическая кинетика. Скорость химических реакций
- •5.1. Понятие скорости химической реакции
- •5.2. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ.
- •5.3. Влияние температуры на константу скорости реакции
- •5.4. Кинетика обратимых реакций
- •5.5. Влияние внешних условий на химическое равновесие
- •Примеры решения задач
- •Контрольные задания
- •6. Растворы. Кислотно-основные равновесия
- •6.1. Концентрация растворов
- •6.2. Растворы неэлектролитов
- •6.3. Растворы электролитов. Теория электролитической диссоциации
- •6.4. Ионизация воды. РН растворов
- •6.5. Растворимость малорастворимых электролитов. Произведение растворимости.
- •6.6. Ионные реакции в растворе
- •6.7. Гидролиз солей
- •Примеры решения задач
- •Контрольные задания
- •7. Окислительно-восстановительные реакции. Основы электрохимии
- •7.1. Расчет степени окисления элемента
- •7.3. Классификация окислительно-восстановительных реакций
- •7.4. Критерий протекания окислительно-восстановительных реакций. Электродный потенциал
- •7.5. Факторы, влияющие на значение электродного
- •Если принять стандартными все концентрации, кроме рН, то:
- •7.6. Превращения энергии в электрохимических системах
- •7.7. Электролиз
- •Примеры решения задач
- •Контрольные задания
- •8. Комплексные соединения
- •8.1. Основные понятия
- •8.2. Номенклатура комплексных соединений
- •8.3. Изомерия комплексных соединений
- •8.4. Устойчивость комплексных соединений в растворе
- •Приложение
- •Перечень вопросов, выносимых на экзамен Общая химия (первый семестр)
- •Основные химические понятия: атомная и молекулярная масса, моль, молярная масса, эквивалент, эквивалентная масса, степень окисления элемента, валентность, фаза.
- •Литература
- •Оглавление
Контрольные задания
331-360. Для задания вашего варианта, расставьте коэффициенты в уравнении окислительно-восстановительной реакции, используя метод электронного баланса и электронно-ионного баланса. Укажите окислитель и восстановитель. Укажите направление данной реакции при указанных значениях рН и Т и концентрациях реагентов равных 1 моль/л:
№ |
Уравнение реакции |
рН |
Т,К |
331 |
HI + MoO3 ↔ I2 + Mo2O3 + H2O |
2,2 |
330 |
332 |
NiS + H202 + H2SO4 ↔ S +NiSO4 + H20 |
1,2 |
340 |
333 |
NaOCl + KI + H2SO4 ↔NaCl+I2 +K2SO4 + H2O |
3,5 |
352 |
334 |
Sn + NaBrO3 +NaOH =NaHSnO2 + NaBr + H2O |
9,1 |
427 |
335 |
Ga + Na2S2O8 + NaOH = Na3GaO3 + Na2SO4+ H2O |
8,5 |
450 |
336 |
I2+Ba(OH)2↔Ba(IO3)2+BaI2+H2O |
9,3 |
305 |
337 |
H2SeO3+HC1O3↔H2SeO4+HC1 |
3,1 |
344 |
338 |
BiCl3 + SnCl2 + KOH↔ Bi + K2SnO3 + KCl + H2O |
8,6 |
355 |
339 |
Zn+KMnO4+H2SO4↔MnSO4 + ZnSO4 + K2SO4 +H2O |
1,4 |
327 |
340 |
Ag2SeO3+Br2 +H2O↔Ag2SeO4+HBr |
2,3 |
312 |
341 |
Sb + Br2 + KOH ↔ KSbO2 + KBr + H2O… |
9,5 |
315 |
342 |
H2S + НОС1 ↔ H2SO4 +HCl |
1,1 |
320 |
343 |
KI+K2Cr2O7+ H2SO4 ↔ Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 +H2O |
1,4 |
314 |
344 |
Na2S2O3 + НOC1 ↔ Na2SO4 + НCl +H2O |
3,5 |
312 |
345 |
Se + С12 + H2O ↔ H2SeO4 +HCl |
4,3 |
353 |
346 |
As + HN03 ↔ H3AsO4 + NO2 + H2O |
1,7 |
337 |
347 |
Ni + HN03 ↔ Ni(NO3)2 + NO + H2O |
1,5 |
335 |
348 |
PH3+KMnO4+H2SO4↔H3PO4+MnSO4 + K2SO4 +H2O |
1,6 |
345 |
349 |
Cu(NO3)2 + KI ↔CuI + I2 +KNO3 |
7.1 |
327 |
350 |
Hg+NaNO3+ H2SO4 ↔ Hg2SO4+ Na2SO4 + NO + H2O |
2.9 |
239 |
351 |
Zn + HNO3 ↔ NH4NO3 + Zn(NO3)2 + H2O |
1,8 |
400 |
352 |
S + H2SeO4 ↔Se + H2SO4 |
1,6 |
327 |
353 |
Au
+ H2SeO4
(конц.)
|
2,0 |
280 |
354 |
P+KMn04 + H2S04+ H2O ↔ H3PO3 + MnSO4 + K2SO4 |
0,3 |
400 |
355 |
Se + HNO3 + H2O ↔ H2SeO3 +NO |
1,3 |
299 |
356 |
H2O2 + H2S ↔ H2SO4 + H2O |
3,5 |
300 |
357 |
H2S + PbO2 ↔ H2SO4 +PbSO4 +H2O |
4,5 |
341 |
358 |
I2+H2O2 ↔ HIO3 + H2O |
1,5 |
314 |
359 |
MgI2+H2O2+H2SO4 ↔ I2+ MgSO4+ H2O |
2,4 |
309 |
360 |
H2SO3 + H3AsO4 ↔ H2SO4 + H3AsO3 |
1,7 |
305 |
361- 390. Напишите схему гальванического элемента, состоящего из указанных электродных пар. Рассчитайте эдс при указанных концентрациях (С) электролитов (моль/л), при температуре 298 К и Т1. Напишите уравнения электродных реакций.
№ |
Электродная пара |
С1 и С2 |
Т1, К |
361 |
Cu-V. |
Cu2+ = 0,05; V2+ = 0,03 |
397 |
362 |
Co-Zn |
Co2+ = 0,07; Zn2+ = 0,06 |
287 |
363 |
Hg-Mn. |
Hg2+ = 0,05; Mn2+ = 0,07. |
387 |
364 |
Cr-V |
Cr3+ = 0,3; V2+ = 0,02. |
286 |
365 |
Cr-Ti. |
Cr3+ = 0,2 , Ti2+ = 0,09. |
282 |
366 |
Ge-Pb. |
Ge2+ = 0,04; Pb2+ = 0,08 |
279 |
367 |
Sn-Fe. |
Sn2+ = 0,6; Fe3+ = 0,3. |
337 |
368 |
Au-Pt. |
Au3+ = 0,005; Pt2+ = 0,01. |
279 |
369 |
Cr-Al. |
Cr3+ = 0,07; Al3+= 0,15. |
295 |
370 |
Cr-Pd. |
Cr3+ = 0,3; Pd2+ = 0,001. |
278 |
371 |
Cr-Sn. |
Cr3+= 0,2; Sn2+= 0,04. |
300 |
372 |
Co-Fe. . |
Co2+ = 0,07; Fe3+ = 0,06 |
281 |
373 |
Pt-Fe. |
Pt2+ = 0,09; Fe2+ = 0,2. |
284 |
374 |
Ag-Cd. |
Ag+ = 0,1; Cd2+ =0,05 |
359 |
375 |
Cu-Au. |
Аu+ = 0,008; Cu+ =0,003. |
295 |
376 |
Cu-Mg |
Cu2+ = 0,03; Mg2+=0,005. |
327 |
377 |
Ni – Pb. |
Ni2+ = 0,01; Pb2+= 0,004 |
285 |
378 |
Cr-Fe. |
Cr3+ = 0,5; Fe3+ = 0,02. |
278 |
379 |
Cu-Ag |
Cu2+ = 0,09; Ag+ = 0,003. |
390 |
380 |
Ag-Cd |
Ag+ = 0,1; Cd2+ = 0,05 |
505 |
381 |
Zn-Pb |
Zn2+= 0,1; Pb2+ = 0,01 |
423 |
382 |
Fe-Pb |
Fe2+ = 0,01; Pb 2+ =0,5. |
323 |
383 |
Cu-Cd |
Cd2+ = 0,8; Cu2+ = 0,01. |
350 |
384 |
V-Mn |
V2+ = 0,8; Mn2+ = 0,2. |
367 |
385 |
Co-Ni. |
Co2+ = 0,1; Ni2+ = 0,07. |
308 |
386 |
Co-Hg. |
Co2+ = 0,2; Hg2+ = 0,009. |
305 |
387 |
Al-Au |
Al3+ = 0,06; Au3+ = 0,002. |
299 |
388 |
Mg-Zn |
Mg2+ = 0,4; Zn2+ = 0,6. |
281 |
389 |
Pd-Ag. |
Pd2+ = 0,007; Ag+ = 0,003. |
285 |
390 |
Cr-Au. |
Cr3+= 0,5; Au3+ = 0,02 |
282 |
391. Рассчитайте, сколько моль эквивалентов кислорода выделилось при нормальных условиях на электроде в результате реакции 2H2O - 4e ®O2 + 4H+, если через электрохимическую систему прошло 48250 Кл электричества, а выход кислорода по току составил 80%
392. Сколько времени надо проводить электролиз до полного выделения никеля из 80 мл 2% раствора NiSO4, плотность которого 1,01 г/см3, током силой 0,28 А при выходе по току 90%?
393. Электрический ток силой 1 А проходит в течение 1 часа через раствор CuSO4 (электроды нерастворимые). Определить количества выделившейся меди (г) и образовавшейся серной кислоты в молях за указанное время, если выход по току равен 90%.
394. Сколько кислорода (мл) при н.у. должно выделиться на аноде за время, в течение которого отложилось на катоде 0,1324 г серебра при одной и той же силе тока?
395. Рассчитайте ток в цепи при электролизе поваренной соли на графитовых электродах, если за 1 ч 40 мин. и 25 с на катоде выделилось 1,4 л водорода, измеренного при нормальных условиях
396. Сколько водорода (мл) при н.у. выделится при электролизе раствора током силой 2,4 А за 5 мин. 45 с?
397. Сколько кислорода (мл) при н.у. выделится при электролизе раствора серной кислоты током силой 2,6 А за 4 мин?
398. Какие вещества и в каком объеме можно получить при нормальных условиях на нерастворимых электродах при электролизе водного раствора КОН, если пропустить ток 13,4 А в течение двух часов?
399. При электролизе раствора медного купороса образовалось 6,35 г меди. Какой газ и в каком количестве по объему выделился на аноде, если он измерен при 250С при давлении 99980 Па? Сколько времени продолжался электролиз, если сила тока была 0,2 А?
400. Какие вещества и в каких количествах выделяются на угольных катодах при последовательном прохождении тока через электролизёры с водными растворами AgNO3, K2SO4, CuCl2, если известно, что в электролизёре с выделилось 108 г Ag.
401. Через раствор соли серебра пропускали ток в течение 1 ч. При этом выделилось 0,483 г серебра. Амперметр показывал 0,09 А. Какова относительная ошибка в его показаниях?
402. Рассчитайте ток в цепи, массу вещества, которое подверглось разложению и выход кислорода по току (в %) при электролизе водного раствора сульфата калия на никелевых электродах, если за 5 мин электролиза на катоде выделилось 4 мл газа, на аноде – 1,8 мл газа при 298 К и давлении, равно 99,67 кПа
403. Через раствор медного купороса пропускали электрический ток в течение 30 мин. При этом выделилось 0,25 г меди. Амперметр показывал 0,4 А. Определить ошибку (D) в показаниях амперметра.
404. Составьте уравнение реакций, протекающих на электродах при электролизе водного раствора сульфата кадмия: а) с графитовым анодом; б) с кадмиевым анодом. Сколько времени потребуется для выделения на катоде вещества, массой 5 г для случаев (а) и (б) при токе 2А
405. Какой силы ток надо пропускать через 0,12M Bi(NO3)3, чтобы в течение 30 мин. полностью выделить металл из 40 мл раствора?
406. Определите выход по току цинка (в %) при его растворении по реакции: Zn ® Zn2+ + 2e, если через электрохимическую систему прошло количество электричества, равное 1F, и изменение массы цинкового электрода составило 29,4 г
407. Электрический ток, проходя в течение 7 мин. через кулономер, содержащий разбавленную серную кислоту, выделяет 50 мл гремучего газа (O2+H2) , измеренных при 180С и 99442 Па. Рассчитать силу тока.
408. Определите расход электроэнергии на получение 100 кг серебра при электролизе водного раствора нитрата серебра на угольных электродах, принимая выход по току серебра, равным 1, если напряжение разложения составило 1,3 В
409. При электролизе расплава хлорида кальция на катоде выделилось 7 кг кальция (при выходе по току, равном 70%). Рассчитайте массу хлорида кальция, израсходованного на электролиз.
410. Какие вещества и в каком объеме можно получить при н.у. на нерастворимых электродах при электролизе водного раствора LiОН, если пропустить ток 15,4 А в течение 3 часов?
411. При электролизе раствора Cr(NO3)3 в течение 12 мин. на катоде выделилось 0,29 г хрома. Вычислить силу тока.
412. Составьте уравнение реакций, протекающих на графитовых электродах при электролизе: а) расплава хлорида кальция; б) раствора хлорида кальция. Сколько времени потребуется для выделения на катоде вещества, массой 4 г для случаев (а) и (б) при токе 1А
413. Сколько времени надо пропускать электричество через раствор соли серебра, чтобы покрыть с двух сторон пластинку размером 4 х 6 см2 слоем серебра толщиной 0,02 мм, если сила тока 0,6 А, а плотность серебра 10,5 г/см3?
414. Сколько времени потребуется для разложения 1 моль воды при силе тока 6 А?
415. Какие процессы протекают на электродах при электролизе сульфата кадмия (электрода нерастворимые)? Какие вещества и в каком количестве выделяются на электродах при прохождении через раствор тока силой 3,6 А в течение 42 мин.?
416. Какие процессы происходят на электродах при электролизе раствора NiSO4, если оба электрода сделаны из Ni? Как изменится масса анода после пропускания тока силой 3,2 А в течение 30 мин.?
417. Cколько граммов KOH образуется при электролизе раствора, если на аноде выделилось 10,85 л хлора, объем которого измерен при 220С и 99975 Па?
418. Вычислить количество PbO2, которое выделится на аноде при электролизе соли свинца в азотнокислом растворе током силой 0,16 А в течение 45 мин.
419. Через раствор FeCl2 пропускали ток силой 3 А в течение 12 минут, а через раствор FeCl3 – ток силой 4 А (в это же время). В каком из растворов выделится больше железа?
420. Сколько граммов серной кислоты образуется при электролизе раствора медного купороса в течение 3 ч 10 мин. при силе тока 0,56 А.