Читайте также:
|
Решение
Ответ:
3. Раствор содержит ионы Fe2+, Pd2+, Ni2+ в одинаковой концентрации. В какой последовательности эти ионы будут выделяться при электролизе, если напряжение достаточно для выделения любого металла?
Решение
Приведенные ионы будут восстанавливаться на катоде в порядке уменьшения их стандартных электродных потенциалов:
= 0,83 В, 
= –0,25 В, 
= –0,44 В.
Ответ: ионы будут восстанавливаться в следующей последовательности: Pd2+, Ni2+, Fe2+ (+0,83; -0,25; -0,44 В).
УРОВЕНЬ В
1. Используя справочные значения изменений стандартных энергий Гиббса образования веществ, определить возможность самопроизвольного протекания реакции:
OsО4(к) +4Н2(г) = Os(к) + 4Н2О(ж) при стандартных условиях. Ответ мотивировать расчетом ΔrG°(298K).
| Дано: Уравнения химической реакции. | Решение Возможность самопроизвольного протекания реакции при 298К определяется знаком величины изменения энергии Гиббса для данной реакции: |
| D rG o(298 K) –? |
если Δ rG °(298 К) < 0, то самопроизвольное протекание реакции при заданных условиях возможно;
если Δ rG °(298 К) > 0, то при заданной температуре реакция невозможна..
Значение Δ rG °(298 К) определяем по первому следствию из закона Гесса:
D rG o(298 K) = [D fG o(298 K, Os(к)) + 4D fG o(298 K, H2O(ж))] –
– [D fG o(298 K, OsO4(к)) + 4D fG o(298 K, Н2(г))].
| OsО4(к) | + 4Н2 (г) | = Os(к) | + 4 Н2О(ж) | |
| D fG o(298 K) кДж/моль | -302,5 | 4(-237,3) |
Тогда:
Δ rG °(298 К) = 4(-237,3) – (-302,5) = -646,7 кДж.
Ответ: так как Δ rG °(298 К) < 0, то самопроизвольное протекание реакции возможно.
2. Вычислить концентрацию ионов железа в 0,01 М растворе K3[Fe(CN)6], содержащем, кроме того, 0,02 моль/л цианида калия. Константа нестойкости иона [Fe(CN)6]3- в водном растворе равна 1.10-31.
Дано:
с  = 0,01 моль/л,
с KCN = 0,02 моль/л,
Кн = 1.10-31.
| Решение Первичная диссоциация комплексных солей протекает по типу диссоциации сильных электролитов: |
| [Fe3+] –? |
K3[Fe(CN)6] = [Fe(CN)6]3-+3К+.
Концентрация комплексного иона [Fe(CN)6]3- равна 0,01 моль/л, так как из одной молекулы комплексной соли образуется один комплексный ион.
Константа нестойкости комплексного иона [Fe(CN)6]3- характеризует следующий равновесный процесс:
[Fe(CN)6]3- <=>Fe3+ + 6CN- (вторичная диссоциация); (19.1)
. (19.2)
Присутствие цианида калия в растворе смещает равновесие диссо-циации комплексного иона (19.1) влево вследствие возрастания концентрации одноименного иона CN-, образующегося при диссоциации KCN:
КCN = К+ + СN-.
После смещения равновесия устанавливается новое равновесие. Концентрацию Fe3+ в новом равновесии принимаем равной х моль/л.
Общая равновесная концентрация [CN-] равна сумме концентраций CN-, образовавшихся при диссоциации КCN и [Fe(CN)6]3-:
[CN-] = 
+
из [Fe(CN)6]3- из КCN
= 6 х, моль/л;
из [Fe(CN)6]3-
= 
·α· 
= 0,02·1·1 = 0,02 моль/л,
из КCN
так как КCN сильный электролит, α = 1, 
= 1.
Тогда
[CN-] = (6 х + 0,02) моль/л.
Вследствие малого значения х принимаем
6 х + 0,02 ≈ 0,02 моль/л.
Таким образом, выражение (19.2) примет вид
,
откуда
х = [Fe3+] = 
1,56·10-23 моль/л.
Ответ: [Fe3+] = 1,56·10-23 моль/л.
3. Составить схемы электролиза и написать уравнения электродных процессов водных растворов солей: а) сульфата кобальта (II), б) хлорида палладия (II) (анод инертный). Какие продукты выделяются на аноде и катоде?
| Дано: а)CoSO4, б) PdCl2. Анод инертный. | Решение а) CoSO4= Co2+ + SO42-, K(-) A(+) инертный Co2+ + 2ē = Co SO42- 2H2O + 2 ē = H2 + 2OH- 2H2O – 4ē = O2 + 4H+ |
| 1. Схема электролиза –? 2. Продукты электролиза –? |
На катоде выделяется Co и Н2, на аноде выделяется О2.
б) PdCl2 = Pd2+ + 2Cl-
K(-) A(+) инертный
Pd2+ + 2ē = Pd 2Cl - – 2ē = Cl2
H2O H2O
На катоде выделяется Pd, на аноде выделяется Cl2.
УРОВЕНЬ С
Дата добавления: 2015-10-24; просмотров: 149 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Уравнять реакцию | | | Составить ионно-молекулярное и молекулярное уравнение гидролиза хлорида железа (III). Вычислить константу, степень и рН гидролиза соли в 0,01М растворе. |