16з -24 №4 №35 №61 №82 Задача№4 Будет ли реагировать металлический цинк с растворами А)NaCl Б)MgSO2 В)CuSO4 Г)Hg(NO3)2 написать уравнен

16з -24
№4,№35,№61,№82

Задача№4
Будет ли реагировать металлический цинк с растворами А)NaCl Б)MgSO2 В)CuSO4 Г)Hg(NO3)2 написать уравнение протекающих реакций
Решение
Все предполагаемые реакции будут ОВР, в которых Zn – выступает восстановителем, а ионы, вытесняемых им металлов, будут – окислителями. Условием прохождения ОВР Е окисл > Евосст
E ( Zn2+/Zn) = -0,763B
E ( Mg2+/Mg) = -2,363B
E ( Na+/Na) = -2,714B
E ( Cu2+/Cu) = +0,337B
E ( Hg2+/Hg) = + 0,854B
Сравнивая значения электродных потенциалов, делаем вывод, что реакция возможна лишь:
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
E ( Cu2+/Cu) = +0,337B> E ( Zn2+/Zn) = -0,763B
Zn + HgSO4 = ZnSO4 + Hg
E ( Hg2+/Hg) = + 0,854B> E ( Zn2+/Zn) = -0,763B

Задача№35
ЭДС элемента Fe| [Fe2+] = 0,1моль/л || [Ag+] xмоль/л | Ag равна 1,152В. Вычислите Х

Решение
Значение электродных потенциалов находим по уравнению Нернста
.
Е0 (Fe/Fe2+) = – 0.44 В, Mg2+ = 0,1 = 10- моль/л, заряд ионов Fe
n = +2, следовательно:
E (Fe/Fe2+) = -0,44 + 0,059/2 [10-1] = -0,4695B
Е0 (Ag/Ag+) = +0,799B
Е (Fe/Fe2+) Е ( Ag/Ag+), следовательно, электрод Fe является анодом.
Схема гальванического элемента:
Fe Fe2+ ( 10-) Ag+ X)| Ag
а н о д к а т о д
Реакция на аноде: Fe 0- 2 e- = Fe2+
Реакция на катоде: Ag+ + e- = Ag0
ЭДС гальванического элемента определяем по формуле:
ЭДС = E K – E A = 1,152B
EK = 1,152 + (-0,4695) = 0,6825B
0,6825 = 0,799 – 0,059lg[ x] lg [x] =(0,6825 – 0,799) / -0,059 – 1,97
x = 10-2 моль/л
Задача№61
Одинаковы ли продукты электролиза водных растворов на инертных электродах? Какие продукты образуются в прикатодном и прианодном пространствах, если электролиз проводить с диафрагмой.

Решение
1)Na2SO4 = 2Na + + SO42—
() Kатод Na+ H2O (+) Aнод SO4 2— H2O
E(Na/Na+)= 2,714 B ;
= 1 B. Сульфат-ионы не разряжаются.
Так как
> E(Na/Na+)= 2,714 B , 1,8 B.
происходит восстановление H 2 из
воды: 2H2O 4ē = O2 + 4 H +
2H2O +2ē = H 2+ 2 OH —
среда щелочная среда кислая

2)Na Сl = Na + + Cl—
() Kатод Na+ H2O (+) Aнод Cl — H2O
E(Na/Na+)= 2,714 B ;
= 1 B. = 1,36B
Так как
> E(Na/Na+)= 2,714 B , 1,8 B.
происходит восстановление H 2 изТак как < , идет
воды: процесс окисления ионов Сl
2H2O +2ē = H 2+ 2 OH — 2Cl — 2 ē = Cl 2
среда щелочная

Таким образом, процессы на катоде в обоих случаях будет одинаковый : 2H2O +2ē = H 2+ 2 OH — В пространстве возле катода будут накапливаться ионы Na+ и OH — , образовывается NaОН
В случае Na2SO4 на аноде выделяется кислород, в пространстве возле анода накапливаются ионы Н+и SO4 2— , то есть образовывается Н2SO4
В случае Na Сl на аноде выделяется хлор.
Задача№82
При электролизе сульфата меди на угольном аноде выделилось 560мл кислорода, измеренного при н.у. Сколько граммов выделилось на катоде
Решение
CuSO4 =Cu2+ + SO42-
() Kатод Cu 2+ H2O (+) Aнод С SO4 2— H2O
= + 0,34 B ; = 1 B. 1,8 B.
Так как > , Сульфат-ионы не разряжаются.
происходит восстановление ,
ионов меди: Cu 2+ +2ē = Cu 2H2O 4ē = O2 + 4 H +
Суммарная реакция: 2CuSO4 + 2H2O электролиз 2Cu + O2 + 2H2SO4
m (Cu) = 2*64*0,56 /22,4=3,2г

№11, № 47 ,№ 48
Задача№11
Определите возможность самопроизвольного протекания реакции при стандартных условиях
H2S + K2Cr2O7 + H2SO4 = S + Cr2(SO4)3 +K2SO4 +H2O
Решение
Рассматриваемая реакция есть ОВР. Условием прохождения ОВР
Е окисл > Евосст
H2S2- + K2Cr2 6+O7 + H2SO4 = S0 + Cr2 3+(SO4)3 +K2SO4 +H2O
Восстановитель H2S2- -2е = S0
окислитель2Cr 6+ + 2*3 = 2 Cr3+
Е (Cr2O72-/Cr3+) = 1,33В
E (S2-/S) = – 0,447В
Е (Cr2O72-/Cr3+) = 1,33> E (S2-/S) = – 0,447
самопроизвольное протекание реакции при стандартных условиях возможно

Задача№48(11)
Укажите какой ион является окислителем, какой – восстановителем. Составьте ионно- электронное и молекулярные уравнения
H2S + MnO4- +H+ = S + Mn2+ + H2O
Решение
S2- – восстановитель
MnO4- – окислитель

H2S2- -2е = S + 2Н+ 5
Mn7+ O4- + 5е +8Н+= Mn2+ +4 H2O 2
5H2S + 2Mn O4- +6Н+ = 5S + 2Mn2+ +8 H2O
5H2S + 2 KMnO4 +3H2SO4 = 5S + 2MnSO4 + K2SO4 +8H2O

Задача№47(11)
Методом электронно-ионных уравнений составьте полные уравнения реакций, учитывая, что либо окислитель, либо восстановитель является так же и средой. Обоснуйте, на основании стандартных окислительно- восстановительных потенциалов возможность протекания данных реакций.
HCl ( конц ) + CrO3 = Cl2 + CrCl3 + H2O
восстановитель 2Cl- -2e = Cl2 3
окислитель Cr6+ O3 +3e + 6H+ = Cr3+ +3H2O 2

6Cl- + 2 CrO3 +12H += 3Cl2 + 2Cr3+ +6H2O
12HCl + 2CrO3 = 3Cl2 + 2CrCl3 + 6 H2O
Условием прохождения ОВР
Е окисл > Евосст
= 1,36B
Е0 (Cr О3 /Cr3+) = 1,477В
Е0 (Cr О3 /Cr3+) = 1,477В>= 1,36B
Таким образом, данная ОВР возможна

№9, № 32(а), № 45, № 88(а)
Задача№9
Написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций между растворами следующих электролитов
А) сульфид натрия и серная кислота;
Б)хлорид цинка и гидроксид калия;в) карбонат калия и соляная кислота
Решение
А) сульфид натрия и серная кислота;
Na2S + H2SO4 = H2S + Na2SO4
2Na+ +S2- + 2H+ +SO42- = H2S + 2Na+ +SO42-
S2- + 2H+ = H2S
Б)хлорид цинка и гидроксид калия;
ZnCl2 + 2KOH = Zn(OH)2 +2KCl
Zn2+ +2Cl- + 2K+ + 2OH- = Zn(OH)2 +2K+ + 2Cl-
Zn2+ + 2OH- = Zn(OH)2
в) карбонат калия и соляная кислота
K2CO3 +2HCl =2 KCl +H2O + CO2
2K+ +CO32- +2H+ +2Cl- =2 K+ +2Cl- +H2O + CO2
CO32- +2H+ =H2O + CO2
Задача№32(а)
Определить концентрацию ионов водорода Н+ и степень диссоциации α в растворе А) 0,1н СН3СООН Кд = 1,8 *10-5
Решение
Для СН3СООН СН = СМ
Уксусная кислота – слабый электролит, диссоциирующий по схеме
СН3СООН СН3СОО– + Н+.
Для растворов очень слабых электролитов << 1 и (1 – ) 1,

Kд = 2 С2 . Отсюда

= . =( 1,8*10-5 /0,1)1/2
= 1,34*10-2
Задача№45
Определить молярность раствора H2SO4, считая, что диссоциация идет по двум ступеням, если концентрация гидроксид- ионов в нем равна 10-11моль/л
решение
H2SO42Н+ + SO42-
Kв = а а= [Н +][ОН–].
[Н +][ОН–] = 10-14
[Н +] = 10-14 / 10-11 = 10-3 моль/л
Исходя из уравнения электролитической диссоциации:
H2SO4 2Н+ + SO42-
1моль 2моль
См = 0,5*10-3 моль/л

Задача№88(а)
Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза солей
А) MgCl2 Б ) Fe( NO3)3 В) Na2Se

А) MgCl2
Соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, подвергается гидролизу по катиону. Реакция среды кислая (pH < 7).
Первая ступень гидролиза
MgCl2 + HOH MgOHCl + HCl
Mg2+ + HOH MgOH+ + H
Б) Fe( NO3)
Соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, подвергается гидролизу по катиону. Реакция среды кислая (pH < 7).
Первая ступень гидролиза
Fe(NO3)3 + HOH FeOH(NO3)2 + HNO3
Fe3+ + HOH FeOH2+ + H
в)Na2Se
Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, подвергается гидролизу по аниону. Реакция среды щелочная (pH > 7).
Первая ступень гидролиза:
Na2Se + HOH NaHSe + NaOH;
Se2— + HOH HSe– + OH—

№11,№24б,№25л ,№47 ,№67(д,с)
Задача№11
Во сколько раз изменится скорость реакции при изменении давления в n раз
CO (г ) + MgO ( тв ) = CO2( г ) + Mg (тв )
Решение
Скорость реакции:
V = k [ CO] А) давление увеличено в n раз, значит в n раз уменьшается реакционный объем, а соответственно в n раз увеличивается концентрация
V1 = k [n CO] = n k [ CO] V1 /V = n k [ CO] / k [ CO] = n
При увеличении давления в n раз в n раз увеличится скорость реакции
Б) давление уменьшилось в n раз, значит в n раз увеличивается реакционный объем, а соответственно в n раз уменьшается концентрация
V2 = k [ 1/n CO] = 1/n k [ CO] V1 /V = 1/n k [ CO] / k [ CO] =1/ n
При уменьшении давления в n раз в n раз уменьшается скорость реакции
Задача№24б
Во сколько раз увеличится скорость реакции, если при Т 500К ее энергия активации за счет введения катализатора уменьшается на 16кДж/моль
решение
Скорости одной и той же реакции в разных условиях относятся как константы скоростей при этих условиях.Константа скорости реакции:k = A ∙ e-Ea/RTk1 = A ∙ e-Ea1/RTk2 = A ∙ e-Ea2/RTПо условию, ΔEa = -16 кДж/моль = -16 ∙ 10³ Дж/моль ⇒ Ea2 = Ea1 – 12 ∙ 10³k2/к1 = A ∙ e (-Ea2/RT) / A ∙ e(-Ea1/RT) = e(-(Ea1 – 12 ∙ 10³)/RT) /e(-Ea1/RT) = = e {(-Ea1+12 ∙ 10³ + Ea1)/RT} = e ( 16 ∙ 10³ / 500R ) = 45,78раз

Задача№25л
Для реакции 4 НCl (г ) + O2 (г ) = 2 H2O ( г ) + 2Cl2 (г )
1) Записать математическое выражение констант равновесия Кс и Кр
2) вычислить соотношение между Кс и Кр при 250С
3) используя таблицу термодинамических величин найти значение КР
Решение
4 НCl (г ) + O2 (г ) = 2 H2O ( г ) + 2Cl2 (г )
1.
КC =[H2O]р 2[Cl2]р2 / [ HCl]р4[ O2]р
Кр гомогенной газовой системы – произведение равновесных парциальных давлений продуктов, деленное на произведение равновесных парциальных давлений исходных веществ, в степенях, равных коэффициентам в уравнении реакции:
Kp = ( PH2O)2( PCL)2 / (PO2) (PHCl)4
2.
Кс=Кр(RT)–Δnгде ∆n – изменение числа молей реагирующих газов в течение реакции.
Δn=4–5=–1, –Δn=1 Т = 273 +25 = 298 К R=0,082 л∙атм/(моль∙К)
КС / КР =(0,082*298)1 =24,4
3.
ln Kр = –ΔG°/RTKр = е^ (–12416 Дж /(8,314 Дж/моль∙К ∙ 900К)) =0,1903
4 НCl (г ) + O2 (г ) = 2 H2O ( г ) + 2Cl2 (г)
Н0обр кДж/моль Дж /моль*К
O2 0205
НCl -92 187
H2O -242189
Cl2 0223
Н0х.р = 2Н0 обр (H2O) – 4 Н0обр( НCl) = 2* ( -242 ) – 4* ( -92) =-116 кДж
S0х.р = 2S0 обр (H2O) + 2S0обр (Cl2) – ( S0обрО2 + 4S0обр НCl) =
( 2*189 + 2*223 ) – ( 205 + 4*187) =-129Дж/ К
Рассчитать стандартное изменение энергии Гиббса реакции:
= – = -116 – 298 ( -129*10-3) = -77,6 кДж
Kр = е (–77600 Дж /(8,314 Дж/моль∙К ∙ 298К) = 0,0275

Задача№47
При 630С Кр =1,27 для реакции
N2O42NO2
Определить равновесные парциальные давления, если общее давление в состоянии равновесия было 1атм
Решение
Кр = (р(NO2) )2 / р (N2O4)
Обозначим парциальное давление NO2 – х. Так в состоянии равновесия общее давление 1 атм, то парциальное давление N2O4 будет 1-х.
1,27 = Х2 / 1-Х
: х2/(1-х)=1,27
Х2 + 1,27Х –1,27 = 0
Х = 0,66ат
р(NO2) = 0,66 ат.
р (N2O4) =1 -0,66 = 0,34ат.

Задача№67 ( д,е)
Используя табличные данные, рассчитатьН0298 и с учетом значенияН0298 определить, как отразится на положении равновесия повышение температуры. В каком направлении сместится равновесие, если при Т –const
увеличить внешнее давление?
Д) С2Н4 (г) С2Н2(г) +Н2 (г)
Е) 2С (гр) + Н2(г) С2Н2(г)
Решение
Н0обр кДж/моль
С2Н4 (г) 55
С2Н2(г) 309
Н2 (г) 0
С (гр) 0
Д)С2Н4 (г) С2Н2(г) +Н2 (г)
Н0х.р = 309 – 55 = 254кДж
Н0х.р >0 , Реакция эндотермическая
С ростом температуры по принципу Ле-Шателье равновесие сместится в сторону эндотермического процесса, при котором тепло поглощается, т.е. в сторону прямой реакции.
Увеличение внешнего давления, при Т –const, приведет к смещению равновесия в сторону обратной реакции, где давление ниже, так как меньшее количество газообразных веществ.
Е)2С (гр) + Н2(г) С2Н2(г)
Н0х.р = 309кДж
Н0х.р >0 , Реакция эндотермическая
С ростом температуры по принципу Ле-Шателье равновесие сместится в сторону эндотермического процесса, при котором тепло поглощается, т.е. в сторону прямой реакции
Увеличение внешнего давления, при Т –const не повлияет на состояние равновесия, так как до и после реакции содержится одинаковое количество газообразных веществ.

Petullin 4.7

Основные сферы оказания помощи учащимся: юридические дисциплины, психология, менеджмент, лингвистика.

Нанять автора