IX. Электродные потенциалы. Гальванические элементы.

Пример 1. Определите ЭДС концентрационного медного элемента с концентрациями ионов меди, равными 10^–1 моль/л у одного электрода и 10^–3 моль/л у другого при 298 К.

Решение. Схема такого гальванического элемента Cu½Cu²⁺||Cu²⁺½Cu. По уравнению Нернста рассчитываем потенциалы двух медных электродов.

Для первого электрода:

j_Сu²⁺/_Cu = j⁰_Сu²⁺/_Cu + lg10^-1 = 0,337 + 0,0295×(–1) = 0,3075 В

Для второго электрода:

j_Сu²⁺/_Cu = j⁰_Сu²⁺/_Cu + lg10^-3 = 0,337 + 0,0295×(–3) = 0,2485 В

Первый электрод с большим значением потенциала в данном элементе является катодом, второй – анодом. ЭДС рассчитываем по формуле:

E = j_к – j_а = 0,3075 – 0,2485 = 0,059 В.

Пример 2. Рассчитайте ЭДС элемента Cd½Cd²⁺||Cu²⁺½Cu при концентрации ионов Cu²⁺ и Cd²⁺, равных соответственно 0,1 и 0,01 моль/л.

Решение. Используя уравнения Нернста и данные табл. 2, рассчитываем электродные потенциалы кадмия и меди:

j_Сu²⁺/_Cu = j⁰_Сu²⁺/_Cu + lg10^-1 = 0,337 + 0,0295×(–1) = 0,3075 В

j_Сd²⁺/_Cd = j⁰_Сd²⁺/_Cd + lg10^-2 = –0,403 + 0,0295×(–2) = –0,462 В

Так как j_Сd²⁺/_Cd < j_Сu²⁺/_Cu, то токообразующей в этом гальваническом элементе является реакция Cd⁰ + Cu²⁺ = Cd²⁺ + Cu⁰. Рассчитываем ЭДС элемента

E = j_Сu²⁺/_Cu – j_Сd²⁺/_Cd = 0,3075 – (–0,462) = 0,77 В.

Пример 3. Как изменится масса цинковой пластинки при взаимодействии ее с растворами: а) CuSO₄; б) MgSO₄; в) Pb(NO₃)₂? Почему? Составьте молекулярные и ионные уравнения соответствующих реакций.

Решение. В соответствии с положением ряду напряжений (табл. 2) ионы меди и свинца по отношению к цинку будут проявлять окислительную активность. При контакте с растворами CuSO₄ и Pb(NO₃)₂ будут протекать реакции растворения цинка и осаждения соответствующего металла:

а) CuSO₄ + Zn = Cu + ZnSO₄; Cu²⁺ + Zn = Cu + Zn²⁺

б) Pb(NO₃)₂ + Zn = Pb + Zn(NO₃)₂; Pb²⁺ + Zn = Pb + Zn²⁺

Один моль эквивалентов цинка (32,69 г/моль) будет замещаться на один моль эквивалентов меди (31,77 г/моль) или свинца (103,6 г/моль). Учитывая молярные массы эквивалентов этих элементов, в растворе CuSO₄ масса цинковой пластины будет незначительно уменьшаться, а в растворе Pb(NO₃)₂ – заметно увеличиваться.

Стандартный потенциал магния имеет меньшее значение, чем потенциал цинка (табл. 2). Это означает, что ионы магния не могут окислять цинковую пластинку. Поведение цинка в таком растворе аналогично окислению цинковой пластинки в воде: Zn – 2ē = Zn²⁺. Протекание такого процесса приведет к малозаметному снижению массы цинковой пластинки.

Пример 4. Исходя из значений стандартных электродных потенциалов и DG⁰_х.р., укажите, можно ли в гальваническом элементе осуществить реакцию Pb²⁺ + Ti = Pb + Ti²⁺. Составьте схему гальванического элемента, напишите уравнения электродных реакций.

Решение. В соответствии с уравнением реакции схему гальванического элемента можно представить следующим образом: (–)Ti½Ti²⁺||Pb²⁺½Pb(+). Уравнения электродных реакций имеют вид:

на аноде: Ti⁰ – 2ē ® Ti²⁺

на катоде: Pb²⁺+ 2ē ® Pb⁰

Рассчитываем стандартное значение ЭДС:

E ⁰ = j⁰_к – j⁰_а = j⁰_Pb²⁺/_Pb – j⁰_Ti²⁺/_Ti = –0,126 – (–1,628) = 1,502 B.

Энергию Гиббса рассчитываем по уравнению DG⁰ = – nE⁰F= – 2 ×1,502 ×96500 = –289,9 кДж. Так как DG⁰ < 0, токообразующая реакция возможна.

Контрольные вопросы.

1. Смесь газов, состоящая из водорода, азота и аммиака, массы которых, соответственно, равны 0,200; 0,210 и 0,510, находятся при температуре 25^оС и давлении 101,3 кПа. Вычислите объем газовой смеси. Ответ: 3,36 л.

2. При окислении 16,74 г двухвалентного металла образовалось 21,54 г оксида. Вычислите эквивалентные массы металла и его оксида. Чему равны мольная и атомная массы металла? Ответ:27,9 г/моль; 35,9 г/моль; 55,8 г/моль.

3. Относительная плотность некоторого газа по воздуху равна 1,52. Определите а) какой объем при нормальных условиях займут 5,5 г этого газа; б) массу десяти молекул этого газа. Ответ: 2,79 л; 7,32•10^{-22 г.}

4. Чему равен при нормальных условиях эквивалентный объем водорода? Вычислите эквивалентную массу этого металла, если на восстановление 1,017 г его оксида израсходовалось 0,28 л водорода (н.у.). Ответ: 32,68 г/моль.

5. Вычислите молярную и относительную молекулярную массы газообразного вещества, если известно, что это вещество массой 21 г занимает объем 22 л при давлении 125 кПа и 20^оС. Ответ:18,60 г/моль.

6. На нейтрализацию 0,943 г фосфористой кислоты Н₃РО₃ израсходовано 1,291 г КОН. Вычислите эквивалентную массу и основность Н₃РО₃ в этой реакции. На основании расчета напишите уравнение реакции. Ответ:0,5 моль; 41 г/моль; 2.

7. Молекула некоторого газообразного вещества имеет массу, равную 9,63 • 10^{-23 г. Вычислите молекулярную массу газа и относительную плотность его по водороду и аммиаку. Какова будет температура в сосуде объемом 300 л, содержащем 2,32 кг этого газа под давлением 325 кПа? Ответ: 57,97 г/моль; 28,99; 3,41; 293 К.}

8. Определите массу йода, который можно получить при пропускании хлора через раствор, содержащий 8,3 г иодида калия. Ответ:6,35 г.

9. Газовая смесь массой 100 г состоит из СО и СО₂. Массовые доли газов равны соответственно 0,7 и 0,3. Рассчитайте объем газовой смеси при температуре 50^оС, давлении 98600 Па и объемные доли газов. Ответ:86,64 л; 78,57%; 21,43%.

10. Газ массой 0,078 г занимает объем 0,2 л при температуре 27^оС и давлении 0,324•10⁵ Па. Вычислите молярную массу газа и его плотность по воздуху и азоту. Ответ:30,01 г/моль; 1,03; 1,07.

11. Фосфор и ванадий находятся в V группе, но в разных подгруппах. Почему? Объяснить, написав электронные формулы и схемы атомов данных элементов. Указать валентные электроны. Чему равна спин-валентность данных атомов в нормальном и возбужденном состояниях. Записать электронные схемы фосфора и ванадия в возбужденных состояниях. К каким электронным семействам они относятся? Какими свойствами обладают атомы этих элементов и почему?

12. Фтор и бром находятся в VII группе главной подгруппе Периодической системы, имеют одинаковую электронную конфигурацию внешнего уровня s²p⁵. Исходя из строения атомов этих элементов, объяснить: фтор или бром проявляет в большей степени окислительные свойства? Почему фтор проявляет валентность равную только 1, а бром может иметь переменную: 1, 3, 5, 7? Объяснить, написав электронные схемы атомов фтора и брома в нормальном и возбужденных состояниях.

13. Углерод и титан находятся в 4 группе Периодической системы. На основании электронных формул и электронных схем элементов определить их валентность в нормальном и возбужденном состояниях, принадлежность к электронным семействам. Объяснить, почему атомы этих элементов находятся в разных подгруппах и обладают противоположными свойствами?

14. Сера и хром находятся в VI группе Периодической системы. Объяснить, почему хром проявляет восстановительные (металлические), а сера – окислительные (неметаллические) свойства? Дать обоснованный ответ, исходя из электронного строения атомов этих элементов, величины их электроотрицательности. К каким электронным семействам принадлежат сера и хром? Имеют ли атомы этих элементов возбужденные состояния? Ответ подтвердить, написав их электронные схемы. Чем объясняется «провал» электрона у атома хрома?

15. Германий и свинец находятся в IV группе главной подгруппе, имеют одинаковую конфигурацию внешнего энергетического уровня: s²p². На основании электронного строения атомов этих элементов объяснить изменение в главной подгруппе: радиуса, электроотрицательности, свойств. Какую валентность могут проявлять атомы этих элементов в нормальном и возбужденном состояниях? Поясните, написав их электронные схемы.

16. У какого элемента – фосфора или сурьмы более выражены окислительные (неметаллические) свойства? Дать обоснованный ответ, исходя из: электронной структуры атомов, их радиусов, величин электроотрицательностей. Какую валентность могут иметь атомы данных элементов в нормальном и возбужденном состояниях? Ответ мотивируйте электронными схемами. К какому электронному семейству принадлежат эти элементы?

17. Написать электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 23 и 33. К каким электронным семействам они относятся? Указать валентные электроны. Почему элемент с порядковым номером 33 находится в главной подгруппе, а элемент под номером 23 – в побочной? Записать электронные схемы атомов этих элементов в нормальном и возбужденном состояниях. Чему равна их спин-валентность в разных состояниях? Какими свойствами обладают атомы этих элементов и почему?

18. Почему углерод и олово находятся в IV группе главной подгруппе, а обладают противоположными свойствами? Дать обоснованный ответ, исходя из их электронного строения, радиусов атомов, электроотрицательности. Могут ли атомы этих элементов проявлять валентность, равную номеру группы, в которой находятся? Объяснить, написав их электронные схемы.

19. Натрий и хлор находятся в третьем периоде периодической системы, но в разных группах. Почему? Объяснить, написав электронные формулы и схемы атомов этих элементов. К каким электронным семействам они относятся? Объяснить, почему атом хлора может иметь переменную спин-валентность? Пояснить, написав электронные схемы возбужденных состояний. Как изменяются радиус и свойства атомов элементов третьего периода?

20. Алюминий и скандий находятся в третьей группе, но в разных подгруппах. Почему? Объяснить, написав электронные формулы и схемы атомов этих элементов в нормальном состоянии. К каким электронным семействам они относятся? Записать электронные схемы этих атомов в возбужденном состоянии. Определить спин-валентность в разных состояниях. Какими свойствами обладают атомы этих элементов: окислительными или восстановительными? Объяснить, почему?

21. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий веществ вычислите ΔG₂₉₈ реакции, протекающей по уравнению: NН_3(г) + НСl_(г) = NН₄Сl_(к). Будет ли данная реакция протекать самопроизвольна при стандартных условиях?

22. Определите, при какой температуре начинается реакция восстановления Fe₃O₄ протекающая по уравнению:

Fe₃O_4(к) + CO(г) = 3FeO_(к) + СO_2(г); H = +34,55 кДж;

23. Чем можно объяснить, что при стандартных условиях невозможна экзотермическая реакция: Н_2(г) + СО_2(г) = СО_(г) + Н₂О_(ж), тепловой эффект которой равен DН^о₂₉₈ = –2,85 кДж? Ответ подтвердить расчетами DS^о₂₉₈ и DG^о₂₉₈ реакции, используя уравнение Гиббса.

24. Будет ли протекать в стандартных условиях реакция: 2NО_(г) + + О_2(г) =2NО_2(г)? Ответ мотивировать, вычислив DG^о₂₉₈ данной реакции, используя уравнение Гиббса.

25. При какой температуре наступит равновесие системы

CO_(г) + 2H_2(г) ↔ CH₃OH_(ж); H = -128,05 кДж?

26. Определить DG^о₂₉₈ реакции: 4NН_3(г) + 5О_2(г) = 4NО_(г) + 6Н₂О_(п), используя стандартные энтальпии образования и абсолютные стандартные энтропии соответствующих веществ. Возможна ли эта реакция в стандартных условиях?

27. Определить DG^о₂₉₈ реакции: Сr₂О_3(к) + 2Аl_(к) = 2Сr_(к) + Аl₂О_3(к), используя стандартные энтальпии образования и абсолютные стандартные энтропии соответствующих веществ. Будет ли протекать самопроизвольно данная реакция в стандартных условиях?

28. Нитрат аммония – NH₄NO₃ – ценное азотное удобрение. Рассчитать, возможен ли процесс получения данного удобрения в стандартных условиях по реакции: 2N_{2 (г)} + 4H₂O _(п) + O_{2 (г)} = 2NH₄NO_{3 (т)}?

29. Вычислите, при какой температуре начинается диссоциация пентахлорида фосфора, протекающая по уравнению

PCl_5(г) = PCl_3(г) + Сl_2(г); H = +92,59 кДж;

30. Наиболее перспективным жидким топливом является метанол СН₃ОН. Определить, возможен ли процесс получения метанола в стандартных условиях по реакции: СО_(г) + 2Н_{2 (г)} = СН₃ОН_(г), DН^о₂₉₈ = –128,1 кДж?

31. Горение водорода сопровождается образованием парообразной воды: 2Н_2(г) + О_2(г) = 2Н₂О _(п). Написать выражение скорости данной реакции согласно закону действия масс. Определить, как изменится скорость реакции, если увеличить концентрацию водорода в 3 раза?

32. При 30^оС реакция заканчивается за 4 мин, а при 10^оС - за 16 мин. Вычислить температурный коэффициент скорости реакции. Сколько времени потребуется на прохождение этой реакции при 20^оС?

33. При восстановлении оксида серы (IV) водородом образуются кристаллическая сера и пары воды: SО_{2 (г)} + 2Н_{2 (г)} = 2H₂O_(п) + S_(т). Написать выражение скорости приведенной реакции согласно закону действия масс. Рассчитать, как изменится скорость реакции, если уменьшить концентрацию Н₂ в 4 раза?

34. При 30^оС реакция заканчивается за 4 мин. Температурный коэффициент скорости реакции равен 2. Сколько времени потребуется на прохождение этой реакции при 10^оС?

35. Во сколько раз следует увеличить концентрацию оксида углерода (II), чтобы скорость реакции: 2СО_(г) = СО_{2 (г)} + С_(т), протекающей при низких температурах, возросла в 4 раза?

36. Для реакции, протекающей по уравнению: Н_2(г) + Сl_2(г) = 2НС1_(г), записать выражение скорости согласно закону действия масс. Рассчитать, как изменится скорость реакции, если концентрации реагирующих веществ уменьшить в 5 раз?

37. Температурный коэффициент скорости реакции равен 4. При 30^оС скорость реакции составляет 0,02 моль/л∙мин. Какова скорость этой реакции при: а) 0^оС; б) 50^оС?

38. Написать выражение скорости для реакции: Fе₂О_{3 (т)} + 3СО_(г) = = 2Fе_(т) + 3СО_{2 (г)}, согласно закону действия масс. Как изменится скорость реакции, если давление в системе увеличить в 2 раза?

39. Реакция при 60^оС заканчивается за 1 мин 30 сек. Сколько времени потребуется для окончания данной реакции при 80^оС, если температурный коэффициент скорости реакции равен 3?

40. При определенных условиях реакция хлороводорода с кислородом обратима: 4НС1_(г) + О_{2 (г)} «2С1_{2 (г)} + 2Н₂О; DН°₂₉₈ = −116,4 кДж. Выразить константу равновесия для этой реакции через концентрации веществ согласно закону действия масс. Определить, как сместится равновесие при: а) увеличении температуры; б) повышении давления?

41. Сколько воды и хлорида натрия нужно взять, чтобы приготовить 1 л раствора с массовой долей NаСl, равной 20%, плотность которого равна 1,13 г/см³? Какова моляльность NaCl в полученном растворе?

42. При растворении 0,4 г карбамида (мочевина) в 10 г воды температура замерзания раствора понизилась на 1,24^оС. Вычислить молярную массу растворенного вещества.

43. Сколько граммов Ва(ОН)₂ содержится в 1 л раствора, если на нейтрализацию 50 см³ этого раствора израсходовано 10 см³ 0,1 н раствора соляной кислоты?

44. Определить молярную массу этиленгликоля, если температура замерзания раствора, содержащего 620 г этиленгликоля в 930 см³ воды, равна минус 20^оС.

45. Имеется раствор, в 1 л которого содержится 24,5 г Н₂SO₄ и раствор, содержащий в 1 л 8 г NаОН. В каком объемном соотношении нужно смешать эти растворы для получения раствора, имеющего нейтральную реакцию среды?

46. Определить массовую долю этиленгликоля С₂Н₄(ОН)₂ в водном растворе, который кипит при 103,2^оС. Эбуллиоскопическая постоянная для воды равна 0,52.

47. При растворении 6 г технического гидроксида калия в воде получили 1 л 0,1 М раствора КОН. Какова массовая доля КОН в техническом образце щелочи?

48. Какой объем концентрированного раствора соляной кислоты, плотность которого 1,19 г/см³, с массовой долей НСl, равной 38%, нужно взять для приготовления 2 л 0,1 н раствора НСl?

49. Раствор, содержащий 1,22 г бензойной кислоты С₆Н₅СООН в 100 граммах сероуглерода, кипит при 46,529^оС. Температура кипения сероуглерода равна 46,3^оС. Вычислить эбуллиоскопическую постоянную для сероуглерода.

50. Сколько граммов сульфата бария выпадет в осадок, если к 50 см³ 0,2 н раствора Н₂SO₄ прибавить избыток ВаСl₂?

51. Написать ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза по I-ой ступени и указать реакцию среды (рН) водных растворов солей: CrCl₃; Na₂SO₃.

52. См. условие задачи 51: ZnSO₄; Ca(NO₂)₂.

53. См. условие задачи 51:Fe(NO₃)₃; CH₃COONa.

54. См. условие задачи 51: K₃PO₄; CuBr₂.

55. См. условие задачи 51:Al₂(SO₄)₃; KCN.

56. См. условие задачи 51: NH₄NO₃; Ba(NO₂)₂.

57. См. условие задачи 51: ( NH₄)₂SO₄; Li₂S.

58. См. условие задачи 51: K₂SO₃; Bi(NO₃)₃.

59. См. условие задачи 51: MnSO₄; Li₂CO₃.

60. См. условие задачи 51: NiCl₂; Ca(CN)₂.

61. Исходя из степени окисления хлора в соединениях HCl, HClO₃, HClO₄, определите, какое из них является только окислителем, только восстановителем и какое может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

KNO₂+ K₂Cr₂O₇+H₂SO₄®Cr₂(SO₄)₃+KNO₃+K₂SO₄+H₂O.

62. Реакции выражаются схемами:

а) SO₂+Br₂+H₂O®2HBr +H₂SO₄ б) NH₄NO₂®N₂+H₂O

Составьте электронные уравнения. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций. Для каждой реакции укажите, какое вещество является окислителем, какое восстановителем; какое вещество окисляется, какое - восстанавливается.

63. Составьте электронные уравнения и укажите, какой процесс – окисление или восстановление – происходит при следующих превращениях:

S®(SO₄)^2-; S®S^2-; Sn®Sn⁴⁺

На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

H₂S+K₂Cr₂O₇+H₂SO₄®S + Cr₂(SO₄)₃+ K₂SO₄+H₂O

64. Исходя из степени окисления серы в соединениях SO₂, H₂S, Na₂SO₃, H₂SO₄, определите, какое из них является только окислителем, только восстановителем и какое может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

Na₂SO₃+KI+H₂SO₄ ®S+ I₂ + Na₂SO₄+K₂ SO₄ +H₂O

65. Составьте электронные уравнения и укажите, какой процесс – окисление или восстановление – происходит при следующих превращениях:

V²⁺®(VO₃)^-; Cl^-®(ClO₃)^-; (IO₃)^-® I₂

На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

H₃AsO₃ + KMnO₄ + H₂SO₄→ H₃AsO₄ + MnSO₄ + K₂ SO₄ +H₂O

66. Могут ли происходить окислительно-восстановительные реакции между веществами: а) NH₃ и KMnO₄; б) HNO₂ и HCl; в) HCl и H₂Se? Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

Na₂SO₃+KМnO₄+H₂SO₄® Na₂SO₄+MnSO₄+K₂ SO₄ +H₂O

67. Реакции выражаются схемами:

а) Cu+H₂SO₄®CuSO₄+SO₂+H₂O б) I₂+6KOH®KIO₃+KI+H₂O

Составьте электронные уравнения. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций. Для каждой реакции укажите, какое вещество является окислителем, какое восстановителем; какое вещество окисляется, какое - восстанавливается.

68. Могут ли происходить окислительно-восстановительные реакции между веществами: а) PH₃ и HBr; б) K₂Cr₂O₇ и H₃PO₃; в) HNO₃ и H₂S? Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

NaCrO₂ + PbO₂ + NaOH → Na₂CrO₄ + Na₂PbO₂ + H₂O

69. Исходя из степени окисления хрома, йода и серы в соединениях K₂Cr₂O₇, KCl и H₂SO_3, определите, какое из них является только окислителем, только восстановителем и какое может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

K₂Cr₂O₇ + HCl→Cl₂ + CrCl₃ + KCl + H₂O

70. Составьте электронные уравнения. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций.

KMnO₄+ KNO₂ + H₂SO₄→MnSO₄ + KNO₃ + K₂SO₄ + H₂O

AsH₃+ HNO₃ → H₃AsO₄ + NO₂ + H₂O

Для каждой реакции укажите, какое вещество является окислителем, какое восстановителем; какое вещество окисляется, какое - восстанавливается.

71. Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций цинка: а)с раствором гидроксида натрия; б)с концентрированной серной кислотой, учитывая восстановление серы до нулевой степени окисления.

72. На основании электронных уравнений составьте уравнение реакции фосфора с азотной кислотой, учитывая, что фосфор приобретёт высшую, а азот степень окисления +4.

73. Почему сернистая кислота может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства? На основании электронных уравнений составьте уравнения реакций H₂SO₃: а) с сероводородом; б) с хлором.

74. Как проявляет себя сероводород в окислительно-восстановительных реакциях? Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций взаимодействия раствора сероводорода: а) с хлором; б) с кислородом.

75. Почему диоксид азота способен к реакциям самоокисления- самовосстановления (диспропорционирования)? На основании электронных уравнений напишите уравнение реакции растворения NO₂ в гидроксиде натрия.

76. Составьте электронные и молекулярные уравнения реакции, происходящей при пропускании хлора через горячий раствор гидроксида калия. К какому типу окислительно-восстановительных процессов относится данная реакция?

77. Серебро не взаимодействует с разбавленной серной кислотой, тогда как в концентрированной оно растворяется. Чем это можно объяснить? Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующей реакции.

78. Азотная кислота окисляет ванадий до метаванадиевой кислоты. Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций.

79. Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций: а) растворения молибдена в азотной кислоте; б) растворения вольфрама в щелочи в присутствии кислорода. Учтите, что молибден и вольфрам приобретают высшую степень окисления.

80. Хром получают методом алюминотерапии из его оксида (+3), а вольфрам – восстановлением оксида вольфрама (+6) водородом. Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций.

81. Чему равна величина ЭДС гальванического элемента, составленного из стандартных цинкового и серебряного электродов, погруженных в растворы их солей? Приведите схему гальванического элемента и реакции, протекающие на электродах при его работе. (Ответ: 1,562 В).

82. Чему равна величина ЭДС цинкового концентрационного элемента, составленного из двух цинковых электродов, опущенных в растворы с концентрациями ионов Zn²⁺, равными 10^–2 и 10^–6 моль/л? Приведите схему такого элемента и реакции, протекающие на электродах при его работе. (Ответ: 0,118 В).

83. Имеется гальванический элемент, в котором протекает реакция Ni + Cu²⁺ = Cu + Ni²⁺. Составьте схему такого элемента, уравнения электродных процессов и определите, как изменяется величина ЭДС при: а) увеличении концентрации ионов Cu²⁺; б) увеличении концентрации ионов Ni²⁺? Ответ обоснуйте.

84. Составьте схему, напишите уравнения токообразующей и электродных реакций для гальванического элемента, у которого один из электродов – кобальтовый (С_Cо²⁺ = 10^–1 моль/л), а другой – стандартный водородный. Рассчитайте ЭДС элемента при 298 К. Как изменится ЭДС, если концентрация ионов Со²⁺ уменьшить в 10 раз? (Ответ: 0,307 В; 0,336 В).

85. Каково значение ЭДС элемента, состоящего из медного и свинцового электродов, погруженных в растворы солей этих металлов с концентрациями их ионов 1 моль/л? Изменится или нет ЭДС этого элемента и почему, если концентрации ионов металлов будут составлять 0.001 моль/л? Составьте уравнения электродных и токообразующей реакций. Приведите схему гальванического элемента. (Ответ: 0,463 В).

86. Составьте схему, приведите уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС концентрационного гальванического элемента, состоящего из серебряных электродов, опущенных в растворы AgNO₃ с концентрациями 0,01 и 0,1 моль/л. (Ответ: 0,059 В).

87. Как изменится масса хромовой пластинки после нахождения в растворах солей: а) CuSO₄; б) MgCl₂; в) AgNO₃; д) CaCl₂? Ответ обоснуйте.

88. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых цинк – отрицательный электрод, а в другом – положительный. Приведите уравнения токообразующих реакций и электродных процессов.

89. Вычислите ЭДС концентрационного элемента, состоящего из цинковых электродов, опущенных в растворы ZnSO₄ с концентрацией ионов цинка 10^–2 и 10^–3 моль/л. (Ответ: 0,0295 В).

90. Составьте схему гальванического элемента, образованного железом и свинцом, погруженными в растворы их солей с концентрациями ионов металлов 0,01 моль/л. Рассчитайте ЭДС. (Ответ: 0,314 В).

91. Напишите структурную формулу акриловой (простейшей непредельной одноосновной карбоновой) кислоты и уравнение реакции взаимодействия этой кислоты с метиловым спиртом. Составьте схему полимеризации образовавшегося продукта.

92. Как из карбида кальция и воды, применив реакцию Кучерова, получить уксусный альдегид, а затем винилуксусную кислоту (винилацетат). Напишите уравнения соответствующих реакций. Составьте схему полимеризации винилацетата.

93. Как можно получить винилхлорид, имея карбид кальция, хлорид натрия, серную кислоту и воду? Напишите уравнения соответствующих реакций. Составьте схему полимеризации винилхлорида.

94. Полимером какого непредельного углеводорода является натуральный каучук? Напишите структурную формулу этого углеводорода. Как называют процесс превращения каучука в резину? Чем по строению и свойствам различаются каучук и резина?

95. Напишите уравнения реакций получения ацетилена и превращения его в ароматический углеводород. При взаимодействии какого вещества с ацетиленом образуется акрилонитрил? Составьте схему полимеризации акрилонитрила.

96. Какая общая формула выражает состав этиленовых углеводородов (олефинов или алкенов)? Какие химические реакции наиболее характерны для них? Что такое полимеризация, поликонденсация? Чем отличаются друг от друга эти реакции?

97. Каковы различия в составах предельных и непредельных углеводородов? Составьте схему образования каучука из дивинила и стирола. Что такое вулканизация?

98. Какие соединения называют альдегидами? Что такое формалин? Какое свойство альдегидов лежит в основе реакций серебряного зеркала? Составьте схему получения фенолоформальдегидной смолы.

99. Как называют углеводороды, представители которых является изопрен? Составьте схему полимеризации изопрена и изобутилена.

100. Как получают в промышленности стирол? Приведите схему его полимеризации. Изобразите с помощью схем линейную и трёхмерную структуры полимеров?

Таблица вариантов контрольных заданий

№ варианта	Номера задач, относящихся к данному заданию.

Дата добавления: 2015-07-14