К.р. ЛЭТИ 1 сем. зад.5,25,45,65,85,105,125,165

Санкт - Петеpбуpгский

государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»

Контрольная работа

По предмету

Химия.

Кафедра ЭП Студент группы 7062

Преподаватель

Санкт-Петербург

- 2008 -

Задача № 5

Определить эквивалент железа в оксиде, содержащем 30% кислорода?

Дано: Fe_x O_y

W_O = 30%

Найти: Э_Fe - ?

Решение: Если массовая доля кислорода W_O = 30%, то массовая доля железа W_Fe = 70%, тогда отношение числа атомов железа к числу атомов кислорода выражается:

Следовательно, оксид железа

Эквивалент металла в оксиде равен

, где

M_Fe – молярная масса Fe , г/моль

n – число атомов Fe в оксиде

Степень окисления Fe в равна +3, поэтому г/эквив.

Задача № 25

Найти молекулярную формулу соединения, в котором содержится 32,43% натрия, 22,55% серы и 45,02% кислорода. Относительная молекулярная масса соединения 142 а.е.м.

Дано: W_Na = 32,43 %

W_S = 22,55 %

W_O = 45,02 %

= 142 а.е.м.

Найти: молекулярную формулу

Решение: Обозначим искомую формулу . Найдем отношение числа атомов натрия к числу атомов серы и кислорода.

Простейшая формула .

Относительная молярная масса этого соединения 142, т.е. совпадает с заданной. Следовательно, эта формула является и молекулярной.

Задача № 45

Составить электронные формулы атомов молибдена и теллура. На каких подуровнях расположены их валентные электроны?

Решение:

Mo +42

Электронная формула молибдена имеет следующий вид:

Валентные электроны расположены в атоме Mo на 4d – подуровне (5 электронов) и 1 электрон на 5s – подуровне.

Te +52

Электронная формула теллура имеет следующий вид:

Атом Те имеет 2 валентных электрона на 5p – подуровне в основном состоянии, и 1 валентный электрон на 5s – подуровне, 3 валентных электрона на 5p – подуровне, 2 валентных электрона на 5d – подуровне в возбуждённом состоянии.

Основное состояние.

5s 5p 5d

Возбуждённое состояние.

5s 5p 5d

Задача № 65

Теплота сгорания углекислого газа равна -283,0 кДЖ/моль.

Рассчитать количество теплоты, которое выделяется при сгорании 1 м³ (условия стандартные) генераторного газа, если он содержит 25% оксида углерода (IV) и 75% негорючих газов.

Дано:

Найти:

Решение:

Генераторный газ 1 объём СО и 2 объёма N₂ ( негорючие примеси)

СО₂ + С = 2СО – реакция горения СО₂ в генераторном газе.

Термохимическое уравнение

При сгорании 1 моля (V_m=22,4 л) СО₂ выделяется 283 кДЖ/моль, следовательно при сгорании 1м³ = 1000 дм³ = 1000 л генераторного газа, в котором процентная концентрация СО₂ равна 25%, выделится количество теплоты Q_p равные:

- количество СО₂, моль

Задача № 85

Во сколько раз увеличится скорость реакции, протекающей при температуре 298 К, если, применяя катализатор, удалось уменьшить энергию активизации на 4 кДж/моль?

Дано: Т = 298К

Е_1а-Е_2а = 4 кДж/моль

Найти: = ?

Решение: Согласно Аррениусу, константа скорости реакции зависит от температуры экспоненциально:

, где

Е_а – Энергия активации, Дж/моль

R - газовая постоянная

Т – температура в К

А – константа

Для реакции без катализатора:

Для реакции с участием катализатора:

Скорость реакции при использовании катализатора увеличится ~ в 5 раз.

Задача № 105

Сколько граммов воды надо прибавить к 25 мл 20%-го раствора гидроксида натрия (ρ=1,23 г/мл), чтобы получить 1,56 Н раствор (ρ=1,065 г/мл)?

Дано:

V_NaOH=25мл

Найти:

Решение:

Нормальная концентрация раствора равна числу эквивалентов (n) в 1000мл раствора, т.е.

, где

Подставляем числовые значения параметров в выражение для

, отсюда

Задача № 125

Закончить и уравнять ионно-электронным методом окислительно-восстановительные реакции.

6 восстановитель

1 окислитель

Задача № 145

Гальванический элемент составлен из никелевого и стандартного водородного электродов. ЭДС элемента равна 0,309 В. Рассчитать концентрацию ионов . Написать токообразующую реакцию, протекающую в элементе.

Дано:

Найти:

Решение:

Электродвижущая сила (Е) гальванического элемента, в котором химическая энергия окислительно-восстановительной реакции преобразуется в электрическую, может быть вичислена по формуле Нернста:

, где

Е – потенциал металла при данной концентрации ионов

Е₀ – нормальный потенциал металла

n – Валентность ионов металла

c – Концентрация ионов в растворе моль/л

Для электронного процесса стандартный электродный потенциал , относительноводородного электрода с , , отсюда

Анодный процесс

Никель, имеющий более отрицательный потенциал, чем водород, будет отдавать электроны, и разрушаться, переход в раствор в виде

Электроны потекут к водородному электроду, на котором будут разряжаться ионы из кислоты.

Задача № 165

Вычислить выход по току, зная, что при прохождении тока 3А в течение 1ч через электролит, содержащий ионы , на катоде выделилось 2,31 гр. меди.

Дано:

I = 3A

t = 1 час

m(Cu)практ. = 2,31 гр.

Найти:

Выход по току %

Решение:

Химический процесс, происходящий при пропускании электрического тока через раствор электролита, называется электролизом. При прохождении электрического тока через раствор электролита находящиеся в растворе положительные ионы направляются к катоду, а отрицательные к аноду и здесь разряжаются.

Фарадей установил 2 закона электролиза:

1. Весовое количество выделяемого при электролизе вещества пропорционально количеству протекшего через раствор электричества и не зависит от других факторов.

2. Для выделения из раствора электролита одного грамм – эквивалента любого вещества нужно пропустить через раствор 96500 кулонов.

, где

А - атомная масса

I – сила тока

t - время, сек

n – фактор эквивалентности

Ф – число Фарадея, равное 96500 кулонов

Поэтому массу , выделившейся на катоде , можно определить по этой формуле:

Выход по току на катоде равен:

Выход по току % =

Список литературы:

1. Кузменко Н.Е. «Химия для школьников старших классов и поступающих в вузы»

2. Шаовалова С.А. «Химия для поступающих в вузы»

3. Оганесян Э.Т. «Химия экзаменационные ответы для школьников и абитуриентов»

9