химический каталог




Сборник задач и упражнений по химии

Автор Лебедева М.И., Анкудимова И.А.

nO4 + PbSO4 + Pb(NO3)2 + H2O;

г) K2&2O7 + K2S + H2SO4 — K2SO4 + Cr2(SO4)3 + S + H2O.

Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительных реакциях. Укажите окислитель и восстановитель. Какое вещество окисляется, какое восстанавливается?

559 Напишите уравнения реакций, в результате которых можно осу-

ществить превращения:

а) углерод — карбид кальция — гидроксид кальция — хлорная

известь — хлор — хлорат калия — кислород;

б) сероводород — сера — диоксид серы — сернистая кисло-та —

сульфит натрия — сульфат натрия.

560 Какие сложные вещества можно получить, имея в распоряжении:

а) кремний, водород, кислород, натрий;

б) азот, кислород, серебро и водород. Напишите уравнения реак-

ций и назовите полученные продукты.

561 Напишите химические реакции, которые могут происходить между веществами: алюминием, диоксидом серы, дихроматом калия, щелочью и серной кислотой.

562 Какие химические соединения можно получить, осуществляя реакции между железом, серой и кислородом, а также с продуктами этих реакций. Напишите уравнения и условия протекания реакций.

563 Какую массу твердого дихромата калия надо взять, чтобы приготовить 600 см3 0,4 н раствора для реакций:

а) обмена; б) окисления-восстановления?

564 Какую массу кристаллического перманганата калия надо взять для приготовления 500 см3 0,04 н раствора, предназначенного для окислительно-восстановительного титрования в кислой среде.

565 При растворении в горячей концентрационной серной кислоте металла, предварительно полученного восстановлением оксида металла(П) массой 48 г водородом, образовался сульфат металла и выделился газ объемом 13,44 дм3 (н.у.). Назовите металл?

566 Определите массу дихромата калия и объем раствора HC1 с массовой долей 37 % (р = 1,19 г/см3), необходимые для получения хлора, способного вытеснить весь бром из 266,4 см3 раствора бромида калия с массовой долей 40 % (р = 1,34 г/см3).

567 К 400 см3 0,8 н раствора сульфата железа(П) приготовленного из расчета его обменного эквивалента, добавлено 1600 см3 воды. Определите эквивалентную концентрацию сульфата железа(П), как восстановителя, в полученном растворе.

568 На титрование 40 см3 раствора нитрита калия в кислой среде израсходовано 32 см3 0,5 н раствора перманганата калия. Вычислите эквивалентную концентрацию и титр раствора нитрита калия.

569 Какая масса сульфата железа(П) содержится в растворе, если при его окислении перманганатом калия в кислой среде получено 100 см3 0,5 н раствора сульфата железа(Ш)?

570 При окислении в кислой среде 20 см3 раствора сульфита натрия потребовалось 16,8 см3 0,5 н раствора перманганата калия. Определите массу сульфита натрия в исходном растворе.

571 Смесь оксидов железа(П и III) массой 8,0 г растворили в избытке серной кислоты. Для реакции с полученным раствором затратили KMnO4 (со = 5 %) массой 31,6 г. Определите состав смеси (со, %).

572 При нагревании KC1O3 часть ее разлагается с выделением кислорода, а часть с образованием перхлората и хлорида калия. Определите массу и состав остатка, если при нагревании KC1O3 массой 44,1 г выделился кислород массой 9,6 г.

573 Колба с хлорной водой массой 250 г выставлена на солнечный свет. Выделившийся газ собран, его объем оказался равным 0,112 дм3 (н.у.). Определите массовую долю (с , %) исходного раствора хлора.

574 Определите массу бромной воды, которая необходима для окисления сульфата железа(П) массой 15,2 г в сернокислом растворе, если при 20 °С в воде массой 100,0 г растворяется бром массой 3,6 г?

575 При растворении стали, массой 3 г содержащей серу в виде сульфида, образовавшейся сероводород отогнали и поглотили раствором иода. Определите содержание серы в стали (с , %), если с H2S прореагировало 15 см3 0,01 М раствора J2.

576 Газ, полученный при сжигании сероводорода в избытке кислорода, прореагировал с 250 см3 раствора гидроксида натрия с массовой долей 25 % (р = 1,28 г/см3) с образованием кислой соли. Рассчитайте объем израсходованного сероводорода.

577 Пропускают хлор через горячий раствор КОН, по окончании реакции выпаривают воду, твердый осадок смешивают с Mrt32 и прокаливают. Наблюдают выделение газа. Определите плотность этого газа по метану.

578 Для реакции между FeC13 и K2S взято соли железа в количестве 0,4 моль. Определите массу (г) выпавшей в осадок смеси FeS и простого вещества.

579 Определите количество (моль) KC1O3, необходимого для получения кислорода в объеме, достаточном для окисления аммиака объемом 26,88 дм3 (н.у.) в присутствии катализатора.

580 Растворяют железо массой 44,8 г в разбавленной серной кислоте, добавляют избыток Н2О2 и в конечном растворе получается соль. Определите ее массу (г).

581 При взаимодействии KBr массой 83,3 г с концентрированной серной кислотой, образуется SO2 и Br2. Определите объем брома (см3), если плотность его равна 3,12 г/см3.

582 Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций:

а) FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 — Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O;

б) H2S + K2CrO4 + H2O — + ^Cr(OH)3 + KOH;

в) FeSO4 + HNO3 — Fe(NO3)3 + NO2 + H2SO4 + H2O;

г) K2S + H2O2 + H2SO4 — + K2SO4 + H2O;

д) Mn(NO3)2 + PbO2 + HNO3 — HMnO4 + Pb(NO3)2 + H2O;

е) Cr(OH)3 + KOH + KC1O — K2CrO4 + KC1 + H2O;

ж) MnSO4 + KMnO4 + H2O — MnO2 + K2SO4 + H2SO4.

583 Дайте определение понятиям «окислитель», «восстановитель». На-

пишите правые части уравнений реакций, если известны их левые части (ко-

эффициенты расставьте методом электронного баланса):

а) KJ + FeC13 —

б) KMnO4 + HC1 —

в) J2 + HNO3 — HJO3 + ...

584 К нижеприведенным реакциям составьте электронный баланс,

используя который, расставьте коэффициенты в уравнениях реакций, ука-

жите окислитель и восстановитель:

а) HC1O3 + P — H3PO4 + HC1;

б) HNO3 + HJ — NO2 + HJO3 + H2O;

в) N2O + KMnO4 + H2SO4 — NO + MnSO4 + K2SO4 + H2O.

6.3 ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ. ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Если окислительно-восстановительную реакцию осуществить так, чтобы процессы окисления и восстановления были пространственно разделены, и создать возможность перехода электронов от восстановителя к окислителю по проводнику (внешней цепи), то во внешней цепи возникнет направленное перемещение электронов - электрический ток. При этом энергия химической окислительно-восстановительной реакции превращается в электрическую энергию. Устройства, в которых происходит такое превращение, называются химическими источниками электрической энергии или гальваническими элементами.

Всякий гальванический элемент состоит из двух электродов - металлов, погруженных в растворы электролитов; последние сообщаются друг с другом - обычно через пористую перегородку. Электрод, на котором в ходе реакции происходит процесс окисления, называется анодом; электрод, на котором осуществляется восстановление, называется катодом.

При схематическом изображении гальванического элемента граница раздела между металлом и раствором обозначается вертикальной чертой, граница между растворами электролитов - двойной вертикальной чертой. Например, схема гальванического элемента, в основе работы которого лежит реакция:

Zn + 2AgNO3 = Zn(NO3)2 + 2Ag изображается следующим образом:

Zn I Zn(NO3)21| AgNO31 Ag. Эта же схема может быть изображена в ионной форме:

ZnI Zn2+ II Ag+I Ag.

В данном случае металлические электроды непосредственно участвуют в происходящей реакции. На аноде цинк окисляется

Zn - 2 е = Zn2+

и в форме ионов переходит в раствор, а на катоде серебро восстанавливается

Ag+ + 1 е = Ag

и в виде металла осаждается на электроде. Складывая уравнения электродных процессов (с учетом числа принимаемых и отдаваемых электронов), получаем суммарное уравнение реакции:

Zn + 2Ag+ = Zn2+ + 2Ag.

В других случаях металл электрода не претерпевает изменений в ходе электронного процесса, а участвует лишь в передаче электронов от восстановленной формы вещества к его окисленной форме. Так, в гальваническом элементе

Pt | Fe2+, Fe3+ || MnO-, Mn2+, H+1 Pt

роль инертных электронов играет платина. На платиновом аноде окисляется железо(И)

Fe2+ - 1 е = Fe3+ а на платиновом катоде восстанавливается марганецСУП)

MnO- + 8Н+ + 5 е = Mn2+ + 4Н2О. Умножив первое из этих уравнений на пять и сложив со вторым, получаем суммарное уравнение протекающей реакции:

5Fe2+ + MnO- + 8Н+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O.

Максимальное напряжение гальванического элемента, отвечающее обратимому протеканию происходящей в нем реакции, называется электродвижущей силой Е (э.д.с.) элемента. Если реакция осуществляется в стандартных условиях (с = 1 моль/дм3, t = 25 oC, P = 1 атм = = 105 Па = 760 мм рт. ст.), то наблюдаемая при этом э.д.с. называется стандартной электродвижущей силой Е0 данного элемента. Э. д. с. гальванического элемента может быть представлена как разность двух электродных потенциалов ф, каждый из которых отвечает полуреакции, протекающей на одном из электродов:

э.д.с. = фок-ля - фвос-ля . (6.3.1)

Так, для рассмотренного выше серебряно-цинкового элемента э.д.с. выражается разностью

э.д.с. = 4V/Ag -Ф^П2+^

где ф +, и ф 2. - потенциалы, отвечающие электродным процессам,

Ag /Ag Zn /Zn

происходящим соответственно на серебряном и цинковом электродах. При вычислении электродвижущей силы меньший (в алгебраическом смысле) электродный потенциал вычитается из большего.

Значения стандартных электродных потенциалов представлены в табл.

11 Стандартные электродные потенциалы в водных растворах при 25

Реакция ф°, В Реакция ф°, В

K+ + е = K -2,92 Fe2+ + 2 е = Fe -0,44

Ва2+ + 2 е = Ва -2,91 Cd2+ + 2 е = Cd -0,40

Na+ + е = Na -2,71 Ni2+ + 2 е = Ni -0,25

Mg2+ + 2 е = Mg -2,36 Pb2+ + 2 е = Pb -0,13

A13+ + 3 е = A1 -1,66 H+ + е = Vi H2 0,00

Mn2+ + 2 е = Mn -1,18 Cu2+ + 2 е = Cu 0,34

Zn2+ + 2 е = Zn -0,76 Ag+ + е = Ag 0,80

Cr3+ + 3 е = Cr -0,74 Hg2+ + 2 е = Hg 0,85

П р и м е р 118 Составьте схему, напишите электронные уравнения

электродных процессов и вычислите э. д.с. магниево-цинкового гальванического элемента, в котором [Mg2+] = [Zn2+] = 1 моль/дм3. Какой металл является анодом, какой катодом?

Решение Схема данного гальванического элемента:

(-) Mg |Mg2+||Zn2+ I Zn (+).

Магний имеет меньший потенц

страница 22
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

Скачать книгу "Сборник задач и упражнений по химии" (1.54Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
где в чувашии обучают на холодильщика
Milli M-850-3-PL
heritage сантехника
кадровый менеджмент курсы цена в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)