Решение. 4 страница

По химии | Решение.Эквивалент есть количество вещества и выражается в молях. | Решение. Эквивалент (эквивалентная масса) химического соединения равен сумме эквивалентов (эквивалентных масс) составляющих его частей. | Решение. 1 страница | Решение. 2 страница | Решение. 6 страница | БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК |

Читайте также:

2 Cr⁺³ – 3e → Cr⁺⁶ – окисление

3 Br₂⁰ + 2e → 2Br^– – восстановление

2. Напишем в левой части уравнения исходные вещества с найденными коэффициентами, а в правой формулы образующихся веществ с соответствующими коэффициентами: 2Cr⁺³ + 3Br₂⁰ → 2Cr⁺⁶ + 2Br^–

3. Расставим полученные коэффициентов в уравнение реакции, дописав недостающие коэффициенты в веществах, не изменивших степени окисления:

2NaCrO₂ + 3Br₂ + 8NaOH = 2Na₂CrO₄ + 6NaBr + 4H₂O.

^{Восстан-ль Окис-ль Среда}

Пример 2. Составить уравнение реакции сульфида мышьяка (III) As₂S₃ с концентрированной азотной кислотой по схеме

A₂S₂ + NO₃^– → AsO₄^3– + SO₄^2– + NO₂ + H₂O.

Решение. A₂S₂ – это восстановитель, NO₃^– – это окислитель, поэтому в сульфиде мышьяка, согласно схеме, окисляются одновременно атомы с положительной и отрицательной степенями окисления. Составим соответствующие уравнения полуреакций:

A₂S₃ + 20H₂O – 28e = 2AsO₄^3– + 3SO₄^2– + 4OH^–;

Это процесс окисления восстановителя (первая полуреакция).

Процесс восстановления окислителя (вторая полуреакция) записывется следующим образом:

NO₃^– + 2H⁺ + e = NO₂ + H₂O;

Далее необходимо уравнять число отданных и принятых электронов и отобразить это следующей схемой:

A₂S₃ + 20H₂O – 28e = 2AsO₄^3– + 3SO₄^2– + 4OH^–; 1

NO₃^– + 2H⁺ + e = NO₂ + H₂O; 28

A₂S₃ + 20H₂O + 28NO₃^– + 56H⁺ = 2AsO₄^3– + 3SO₄^2– + 4OH^– + 28NO₂ + 28H₂O;

После приведения подобных членов получим:

A₂S₃ + 28NO₃^– + 16H⁺ = 2AsO₄^3– + 3SO₄^2– + 28NO₂ + 8H₂O.

В молекулярной форме данное уравнения имеет вид:

A₂S₃ + 28HNO₃ = 2H₃AsO₄ + 3H₂SO₄ + 28NO₂ + 8H₂O.

При вычислении эквивалентов элементов и их соединений необходимо учитывать, что эквивалент окислителя (восстановителя) равен его молекулярной массе, деленной на число электронов, которое приобретается (теряется) одной молекулой окислителя (восстановителя) в рассматриваемой окислительно-восстановительной реакции.

Пример 3. Сколько граммов FeSO₄ можно окислить в присутствии H₂SO₄ с помощью 100 мл 0,25 н. раствора K₂CrO₄?

Решение. В 100 мл 0,25 н. раствора K₂CrO₄ содержится 0,025 моль-экв. окислителя; 0,025 моль-экв. окислителя могут окислить 0,025 моль-экв восстановителя. Так как эквивалент восстановителя FeSO₄ равен его молекулярной массе (Fe²⁺ – e = Fe³⁺), т.е. 151,9, то искомая масса составит: 151.9 ∙ 0,025 = 3,8г FeSO₄.

Вариант 1

1. Окислительно-восстановительные реакции выражаются ионными уравнениями:

Сг₂O₇^2- + 14Н⁺ + 6Cl^– ® 3С1₂ + 2Сг³⁺ + 7Н₂О;

2Fe³⁺ + S^2- ® 2Fe²⁺ + S.

Составьте электронные и молекулярные уравнения. Для каждой реакции укажите, какой ион является окислителем, какой – восстановителем; какой ион окисляется, какой – восстанавливается.

2. Какая часть эквивалента содержится в 250 мл раствора FeSO₄, содержащего 4 % FeSO₄∙7H₂O (ρ = 1,02 г/мл)?

Вариант 2

1. Реакции выражаются приведенными схемами:

Р + НIO₃ + Н₂O ® Н₃РO₄ + HI;

H₂S + Сl₂ + Н₂O ® H₂SO₄ + НСl.

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

2. Вычислите эквиваленты следующих восстановителей, исходя из их молекулярных масс: K₂SO₃, FeCO₃, SnCl₂, H₃PO₃.

Вариант 3

1. KMnO₄ восстанавливается в кислой среде в соединения, содержащие ион Mn²⁺, в нейтральной и слабощелочной среде – в MnO₂. Вычислить эквивалент KMnO₄ в каждом случае.

2. Какие из приведенных реакций, протекающих по схемам, являются окислительно-восстановительными?

К₂Сr₂O₇ + H₂SO₄ (конц) ® СrO₃ + K₂SO₄ + Н₂О;

KBr + KBrO₃ + H₂SO₄ ® Вr₂ + K₂SO₄ + Н₂O;

Na₂SO₃ + КМnО₄ + Н₂О ® Na₂SO₄ + MnO₂ + КОН.

Составьте электронные уравнения. Расставьте коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций. Для каждой из этих реакций укажите, какое вещество является окислителем, какое – восстановителем.

К каким типам реакций окисления-восстановления можно отнести данные уравнения?

Вариант 4

1. Какие из приведенных реакций, протекающих по схемам, являются окислительно-восстановительными?

Са(НСO₃)₂ + Са(ОН)₂ ® 2СаСО₃ + 2Н₂О;

PbS + HNO₃ ® S + Pb(NO₃)₂ + NO + H₂O;

KMnO₄ + H₂SO₄ + KI ® I₂ + K₂SO₄ +MnSO₄ + H₂O.

2. Какую долю эквивалента составляют 0,971 г K₂CrO₄ как окислителя?

Вариант 5

1. Какие из приведенных реакций, протекающих по схемам, являются окислительно-восстановительными?

SbCl₃ + H₂O ® Sb(OH)Cl₂ + HCI;

H₂SO₃ + HC1O₃ ® H₂SO₄ + HCI;

EuSO₄ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ ® Eu₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₈ + H₂O.

2. С учетом степени окисления хрома, серы и азота объясните, какое из соединений – дихромат калия, сероводород, азотистая кислота будут проявлять свойства только окислителя, только восстановителя или свойства и окислителя и восстановителя одновременно?

Вариант 6

1. Составьте соответствующие уравнения реакций, идущие по схемам:

а) Mn⁺² + PbO₂ + H⁺ → MnO₄^– + Pb⁺² + H₂O;

б) As₂S₃ + H₂O₂ → AsO₄^3– + SO₄ + H⁺ + H₂O;

в) SO₃^2– + ClO₃^– → SO₄^2– + Cl^–.

Укажите вещества, являющиеся окислителями и вещества, являющиеся восстановителями. К каким типам реакций окисления-восстановления можно отнести данные уравнения?

2. Какой объем раствора дихромата калия, содержащего 14 г K₂Cr₂O₇ в1 л, необходим для окисления 2 л 0,1М раствора сероводорода в присутствии разбавленной серной кислоты?

Вариант 7

1. Реакции выражаются приведенными схемами:

KC1O₃ + Na₂SO₃ + H₂SO₄ ® KCI + Na₂SO₄ + H₂O;

KMnO₄ + HBr ® Br₂ + KBr + MnBr₂ + H₂O.

2. Какую массу сульфата железа (II) можно окислить в присутствии серной кислоты с помощью 200 мл 0,25 н. раствора дихромата калия K₂Cr₂O₇?

Вариант 8

1. Реакции выражаются приведенными схемами.

KMnO₄ + Na₂SO₃ + KOH ®K₂MnO₄ + Na₂SO₄ + H₂O;

P + HNO₃ + H₂O ® H₃PO₄ +Н₂O.

2. К азотнокислому раствору, содержащему 0,02 моль Mn²⁺ прибавлено 0,87г сурика Pb₃O₄. Определите, какое вещество и какой массы осталось после реакции? Составьте уравнение реакции и укажите атомы окислителя и восстановителя.

Вариант 9

1. Какие из приведенных реакций, протекающих по схемам, являются окислительно-восстановительными?

CuSO₄ + 2NaOH ® Cu(OH)₂ + Na₂SO₄;

H₃AsO₃ + KMnO₄ + H₂SO₄ ® H₃AsO₄ +MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O;

P + HC1O₃ + H₂O ® H₃PO₄ + HCI.

2. Кислоты H₃PO₂ и H₃PO₃ являются сильными восстановителями. Составить уравнения реакций взаимодействия данных кислот с раствором нитрата серебра AgNO₃.

Вариант 10

1. Окислительно-восстановительные реакции выражаются ионными уравнениями:

O₂ + 4H⁺ + 4C1^- ® 2C1₂ + H₂O;

Ti⁴⁺ + Zn ® Ti³⁺ + Zn²⁺.

2. Гидросульфид натрия получают в технике насыщением раствора Na₂S сероводородом. Написать уравнение реакции, указать окислитель и восстановитель, к какому типу реакций окисления-восстановления ее можно отнести и почему?

Вариант 11

1. Реакции выражаются приведенными схемами:

K₂S + KMnO₄ + H₂SO₄ ® S + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O;

HNO₃ + Ca ® NH₄NO₃ + Ca(NO₃)₂ + H₂O.

2. Азотистая кислота может проявлять окислительные и восстановительные свойства. Укажите тип данной реакции, в каком уравнении кислота играет роль окислителя, а в каком – восстановителя?

а) KJ + HNO₂ + H₂SO₄ → NO + J₂ + H₂O;

б) Na₂S + NaNO₂ + H₂SO₄ → S + NO + NaSO₄ + H₂O;

в) Zn + KNO₂ KOH → NH₃ + K₂[Zn(OH)₄] + H₂O.

Вариант 12

1. Реакции выражаются приведенными схемами:

I₂ + NaOH ® NaOI + NaI;

MnSO₄ + PbO₂ + HNO₃ ® HMnO₄ + Pb(NO₃)₂ + PbSO₄ + H₂O.

2. Составить уравнения реакций получения Sn(OH)₂ и Pb(OH)₂ и взаимодействия их с серной кислотой и гидроксидом натрия. К каким типам реакций окисления-восстановления можно отнести данные уравнения?

Вариант 13

1. Какие из приведенных реакций, протекающих по схемам, являются окислительно-восстановительными?

(NH₄)₂S + Pb(NO₃)₂ ® PbS + 2NH₄NO₃;

NaCrO₂ + PbO₂ + NaOH ® Na₂CrO₄ + Na₂PbO₂ + H₂O;

KMnO₄ + KNO₂ + H₂SO₄ ® MnSO₄ + KNO₃ + K₂SO₄ + H₂O.

2. Вычислить эквиваленты следующих окислителей, исходя из их молекулярных масс: KClO₃, K₂Cr₂O₇, NaClO, CaCl(OCl).

Вариант 14

1. Окислительно-восстановительные реакции выражаются ионными уравнениями:

Hg²⁺ + Sn²⁺ ® Hg +- Sn⁴⁺;

2Fe³⁺ + 2I = 2Fe²⁺ + I₂.

2. Чему равен эквивалент металла и его оксида, если известно, что 1,216 г металла вытесняет из кислоты 1,12 л водорода при н.у.?

Вариант 15

1. Реакции выражаются приведенными схемами:

NaCrO₂ + Br₂ + NaOH ® Na₂CrO₄ + NaBr + H₂O;

FeS + HNO₃ ® Fe(NO₃)₂ + S + NO + H₂O.

2. Вычислите эквивалентную массу оксида свинца (IV) в реакциях:

а) HCl + PbO₂ →Cl₂ + PbCl₂ + H₂O;

б) C + PbO₂ → CO₂ + Pb.

Вариант 16

1. Реакции выражаются приведенными схемами:

HNO₃ + Zn ®N₂O + Zn(NO₃)₂ + H₂O;

FeSO₄ + KC1O₃ + H₂SO₄ ® Fe₂(SO)₃ + KCI + H₂O.

2. Расставьте коэффициенты в данных уравнениях реакций, укажите окислитель и восстановитель. Вычислите эквивалентные массы KMnO₄ и Н₂О₂ в следующих схемах:

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

б) MnSO₄ + H₂O₂ + KOH → MnO₂ + K₂SO₄ + H₂O.

Вариант 17

1. Какие из приведенных реакций, протекающих по схемам, являются окислительно-восстановительными?

А1(ОН)₃ + NaOH ® NaAlO₂ + 2Н₂О;

Na₃AsO₃ + I₂ + Н₂O ® Na₃AsO₄ + HI;

Cu₂O + HNO₃ ® Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O.

2. Чему равны эквивалентные массы KClO₄, если это вещество в процессе реакции восстанавливается: а) до KCl; б) до Cl₂?

Вариант 18

1. Реакции выражаются приведенными схемами:

К₂Сr₂O₇ + H₂S + H₂SO₄ ® S + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O;

H₂S + C1₂ + H₂O ® H₂SO₄ + HC1.

2. Составьте уравнение реакции между хромитом калия KCrO₂ и бромом в щелочной среде и определите эквивалентные массы окислителя и восстановителя.

Вариант 19

1. Составьте уравнения реакций в молекулярной и ионной формах:

а) NO₂^– + ClO₃^– → NO₃^– + Cl^–;

б) MnO₄^2– + H₂O → MnO₄^– + MnO₂ + OH^–;

в) C₂O₄^2– + MnO₂ + H⁺ → CO₂ + Mn²⁺ + H₂O.

2. Сколько граммов KNO₂ можно окислить в присутствии H₂SO₄ 30 мл 0,09 н. раствора KMnO₄?

Вариант 20

1. К подкисленному раствору KJ добавили 80 мл 0,15 н. раствора KMnO₄. Вычислить массу выделившегося йода.

2. Расставьте коэффициенты в следующих уравнениях реакций, укажите окислитель и восстановитель в каждой схеме:

а) Ag + HNO₃ → AgNO₃ + NO₂ + H₂O;

б) Al + KNO₂ + KOH + H₂O → K[Al(OH)₄] + NH₃;

в) MnSO₄ + KMnO₄ + H₂ → MnO₂ + K₂SO₄ + H₂SO₄.

Вариант 21

1. Каким количеством граммов KMnO₄, действующим в качестве окислителя в кислой среде, можно заменить 1 г KClO₃?

2. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций, укажите степени окисления элементов, окислитель и восстановитель в каждой схеме:

а) CrBr₃ + H₂O₂ + NaOH → Na₂CrO₄ + NaBr;

б) Cr₂(SO₄)₃ + K₂S₂O₈ + H₂O → K₂Cr₂O₇ + K₂SO₄ + H₂SO₄;

в) MnSO₄ + NaBiO₃ + HNO₃ → KMnO₄ + Na₂SO₄ + Bi(NO₃)₃ +

NaNO₃ + H₂O.

Вариант 22

1. Какой из галогенов – хлор, бром или йод – можно применять для окисления манганата до перманганата? Напишите уравнения реакции, укажите окислитель и восстановитель.

2. Расставьте коэффициенты в следующих уравнениях реакций, указав, соответственно, окислитель и восстановитель:

а) CrСl₃ + H₂O₂ + NaOH → Na₂CrO₄ + NaCl + H₂O;

б) KJ + H₂O₂ + H₂SO₄ → J₂ + K₂SO₄ + H₂O.

Вариант 23

1. Закончить следующие уравнения реакций и назвать полученные продукты:

BCl₃ + H₂O →………………………;

B₂O₃ + CaF₂ + H₂SO₄ → BF₃ + …………..;

BF₃ + H₂O → HBF₄ + H₃BO₃ ……………..

2. Какова нормальность 1 М раствора KNO₂: а) как восстановителя, если KNO₂ переходит в KNO₃; б) как окислителя, если KNO₂ восстанавливается до NO?

Вариант 24

1. Закончить уравнения реакций, в которых перекись водорода является восстановителем:

а) H₂O₂ + KMnO₄ + H₂SO₄ → O₂ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O;

б) H₂O₂ + AgNO₃ + NH₄OH → O₂ + Ag + NH₄NO₃ + H₂O.

2. Какова нормальность раствора сернистой кислоты как восстановителя, если ρ = 1,09 г/мл. Раствор содержит 10 % SO₂?

Вариант 25

1. Составьте электронные уравнения. Расставьте коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций. Для каждой из этих реакций укажите, какое вещество является окислителем, какое – восстановителем.

а) Na₂S₂O₄ + AgCl + + NH₄OH → (NH₄)₂SO₃ + NaCl + Ag + H₂O;

б) Na₃AsO₃ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ → Na₃AsO₄ + Cr₂(SO₄)₃;

в) NaAsO₂ + J₂ + Na₂CO₃ + H₂O → NaH₂AsO₄ + NaCl.

2. Какими тремя способами можно получить сероводород, имея в своем распоряжении цинк, серу, водород и серную кислоту? Составьте уравнения соответствующих реакций.

10. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

Пример 1. Вычислите электродвижущую силу (э.д.с.) гальванического элемента, образованного свинцовым электродом, погруженным в 0,01 М раствор Pb(NO₃)₂ и серебряным электродом, погружённым в 0,1 М раствор AgNO₃. Напишите уравнения электродных процессов, составьте гальваническую схему элемента.

Решение. Для определения ЭДС этого гальванического элемента стандартных электродных потенциалов найдём значения и , а затем рассчитаем электродные потенциалы этих металлов.

Из таблицы уравнению Нернста.

= -0,13 В; = +0,80 В;

;

Поскольку Е_Ag>E_Pb, то на серебряном электроде будет протекать процесс восстановления, он будет служить катодом, т.е. положительным полюсом элемента

Ag⁺ + 1 = Ag.

Свинцовый электрод будет анодом и соответственно отрицательным полюсом гальванического элемента, на котором будет протекать процесс окисления

Pb = Pb²⁺ + .

Находим ЭДС элемента, как разницу потенциалов катода (Е_К) и анода (Е_А)

ЭДС = Е_К – Е_А= E_Ag – E_Pb = 0,741-(-0,189) = 0,93 B.

Составим схему гальванического элемента:

Пример 2. Исходя из значений стандартных электродных потенциалов и D укажите, можно ли в гальваническом элементе осуществить следующую реакцию:

Решение. Составим уравнения электродных процессов и схему гальванического элемента, работающего по этой реакции:

анодный процесс: Fe⁰ – = Fe²⁺;

катодный процесс: Cd²⁺+ = Cd°.

В гальваническом элементе отрицательным будет железный электрод, а положительным – кадмиевый.

Схема гальванического элемента:

Пользуясь таблицей стандартных электродных потенциалов, ЭДС этого гальванического элемента

ЭДС = .

Изменение энергии Гиббса D и ЭДС элемента связано соотношением D ,

где n – число электронов, принимающих участие в реакции;

F – постоянная Фарадея (96500 Кл);

DE – ЭДС гальванического элемента.

Следовательно: Дж×моль^-1.

Так как < 0, то данную реакцию в гальваническом элементе можно осуществить. Реакция в направлении 1 протекает самопроизвольно.

Пример 3. Составьте уравнения электродных процессов, протекающих при электролизе водного раствора хлорида натрия с инертными электродами.

Решение. В окислительно-восстановительных процессах, происходящих на электродах при электролизе растворов, кроме ионов электролита принимает участие вода.

Из нескольких возможных процессов на электроде будет протекать тот, осуществление которого, сопряжено с минимальной затратой энергии. Это означает, что на катоде будут восстанавливаться окисленные формы систем, имеющие наибольшие электродные потенциалы, а на аноде будут окисляться восстановленные формы систем с наименьшими электродными потенциалами.

Схема электролиза водного раствора NaCl.

Дата добавления: 2015-07-16; просмотров: 411 | Нарушение авторских прав

<== предыдущая страница	\|	следующая страница ==>
Решение. 3 страница	\|	Решение. 5 страница

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.037 сек.)