Стандартная энергия Гиббса образования некоторых веществ

Контрольные вопросы

1. Определите эквивалент и мольную массу эквивалента фосфора, кислорода и брома в соединениях РН₃, H₂O, HBr.

2. В какой массе NaOH содержится столько же эквивалентов, сколько в 140 г КОН? Ответ: 100 г.

3. Из 1,35 г оксида металла получается 3,15 г его нитрата. Вычислите мольную массу эквивалента этого металла. Ответ: 32, 5 г/моль.

4. Из 1,3 г гидроксида металла получается 2,85 г его сульфата. Вычислите мольную массу эквивалента этого металла. Ответ: 9 г/моль.

5. Оксид трехвалентного элемента содержит 31,58% кислорода. Вычислите эквивалентную, мольную и атомную массы этого элемента.

6. Чему равен при н.у. мольный объем эквивалента водорода? Вычислите мольную массу эквивалента металла, если на восстановление 1,017г его оксида израсходовалось 0,28 л водорода (н.у.).

Ответ: 32, 68 г/моль.

7. Выразите в молях: а) 6,02 × 10²² молекул С₂Н₂; б) 1,80 × 10²⁴ атомов азота; в) 3,01 × 10 молекул NH₃. Какова мольная масса указанных веществ?

8. Вычислите эквивалент и мольную массу эквивалента Н₃РО₄ в реакциях образования: а) гидрофосфата; б) дигидрофосфата; в) ортофосфата.

9. В 2,48 г оксида одновалентного металла содержится 1,84 г металла. Вычислите мольные массы эквивалентов металла и его оксида. Чему равна мольная и атомная масса этого металла?

10. Чему равен при н.у. мольный объем эквивалента кислорода? На сжигание 1,5 г двухвалентного металла требуется 0,69 л кислорода (н.у.). Вычислите мольную массу эквивалента, мольную массу и атомную массу этого металла.

11. Из 3,31 г нитрата металла получается 2,78 г его хлорида. Вычислите мольную массу эквивалента этого металла. Ответ: 103,6 г/моль.

12. Напишите уравнения реакций Fe(OH)₃ с хлороводородной (соляной) кислотой, при которых образуются следующие соединения железа: а) хлорид дигидроксoжелеза; б) дихлорид гидроксожелеза; в) трихлорид железа. Вычислите эквивалент и мольную массу эквивалента Fe(OH)₃ в каждой из этих реакций.

13. Избытком гидроксида калия подействовали на растворы: а) дигидрофосфата калия; б) нитрата дигидроксовисмута (III). Напишите уравнения реакций этих веществе КОН и определите их эквиваленты и мольные массы эквивалентов.

14. В каком количестве Сг(ОН)₃ содержится столько же эквивалентов, сколько в 174,96 г Мg(ОН)₂? Ответ. 208,2 г.

15. Избытком хлороводородной (соляной) кислоты подействовали на растворы: а) гидрокарбоната кальция; б) дихлорида гидроксоалюминия. Напишите уравнения реакций этих веществ с HCl и определите их эквиваленты и мольные массы эквивалентов.

16. При окислении 16,74 г двухвалентного металла образовалось 21,54 г оксида. Вычислите мольные массы эквивалентов металла и его оксида. Чему равны мольная и атомная массы металла?

17. При взаимодействии 3,24 г трехвалентного металла с кислотой выделяется 4,03 л водорода (н.у.). Вычислите мольную массу эквивалента, мольную и атомную массы металла.

18. Исходя из мольной массы углерода и воды, определите абсолютную массу атома углерода и молекулы воды в граммах.

Ответ: 2,0 × 10^-23 г, 3,0 × 10^-23 г.

19. На нейтрализацию 9,797 г ортофоcфорной кислоты израсходовано 7,998 г NaOH. Вычислите эквивалент, мольную массу эквивалента и основность Н₃РО₄ в этой реакции. На основании расчета напишите уравнение реакции. Ответ: 0,5 моль, 49 г/моль, 2.

20. На нейтрализацию 0,943 г фосфористой кислоты Н₃РО₃ израсходовано 1,291 г КОН. Вычислите эквивалент, эквивалентную массу и основность кислоты. На основании расчета напишите уравнение реакции.

Ответ: 0,5 моль, 41 г/моль, 2.

Тема 2. Строение атома

Контрольные вопросы

21. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 9 и 28. Покажите распределение электронов этих атомов по квантовым ячейкам. К какому электронному семейству относится каждый из этих элементов?

22. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 16 и 26. Распределите электроны этих атомов по квантовым ячейкам. К какому электронному семейству относится каждый из этих элементов?

23. Какое максимальное число электронов могут занимать s-, p-, d-и f-орбитали данного энергетического уровня? Почему? Напишите электронную формулу атома элемента с порядковым номером 31.

24. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 25 и 34. К какому электронному семейству относится каждый из этих элементов?

25. Какие орбитали атома заполняются электронами раньше: 4s или 3d; 5s или 4р? Почему? Напишите электронную формулу атома элемента с порядковым номером 21.

26. Изотоп никеля – 57 образуется при бомбардировке a– частицами ядер атомов железа– 54. Составьте уравнение этой ядерной реакции и напишите его в сокращенной форме.

27. Какие орбитали атома заполняются электронами раньше: 4d или 5s; 6s или 5р? Почему? Напишите электронную формулу атома элемента с порядковым номером 43.

28. Что такое изотопы? Чем можно объяснить, что у большинства элементов периодической системы атомные массы выражаются дробным числом? Могут ли атомы разных элементов иметь одинаковую массу? Как называются подобные атомы?

29. Изотоп кремния– 30 образуется при бомбардировке a– частицами ядер атомов алюминия– 27. Составьте уравнение этой ядерной реакции и напишите его в сокращенной форме.

30. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 14 и 40. Сколько свободных d-орбиталей у атомов последнего элемента?

31. Изотоп углерода – 11 образуется при бомбардировке протонами ядер атомов азота – 14. Составьте уравнение этой ядерной реакции и напишите его в сокращенной форме.

32. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 15 и 28. Чему равен максимальный спин р-электронов у атомов первого и d-электронов у атомов второго элемента?

33. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 21 и 23. Сколько свободных d-орбиталей в атомах этих элементов?

34. Сколько и какие значения может принимать магнитное квантовое число ml при орбитальном числе l = 0, 1, 2 и 3? Какие элементы в периодической системе называют s-, р-, d- и f-элементами? Приведите примеры.

35. Какие значения могут принимать квантовые числа n, l, m_l и m_S, характеризующие состояние электронов в атоме? Какие значения они принимают для внешних электронов атома магния?

36. Какие из электронных формул, отражающих строение не возбужденного атома некоторого элемента, неверны: a) 1s²2s²2p⁵3s¹; б) 1s²2s²2p⁶; в) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴; г) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²; д) 1s²2s²2p⁶3s²3d²? Почему? Атомам каких элементов отвечают правильно составленные электронные формулы?

37. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 24 и 33, учитывая, что у первого происходит "провал" одного 4s-электрона на 3d-подуровень. Чему равен максимальный спин d-электронов у атомов первого и р-электронов у атомов второго элементов?

38. Квантовые числа для электронов внешнего энергетического, уровня атомов некоторого элемента имеют следующие значения: n =4; l = 0; m_l =0; m_S = ±1/2. Напишите электронную формулу атома этого элемента и определите, сколько свободных 3d-орбиталей он содержит.

39. В чем заключается принцип Паули? Может ли быть на каком-нибудь подуровне атома р⁷- или d¹²-электронов? Почему? Составьте электронную формулу атома элемента с порядковым номером 22 и укажите его валентные электроны.

40. Составьте электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 32 и 42, учитывая, что у последнего происходит "провал" одного 5s-электрона на 4d-подуровень. К какому электронному семейству относится каждый из этих элементов?

Т е м а 3. Энергетика химических процессов (термохимические расчеты)

Стандартные теплоты (энтальпии) образования ΔH_x.p. некоторых веществ

Вещество	Состояние	кДж/моль	Вещество	Состояние	кДж/моль
С2Н2	г	+226,75	СО	г	-110,52
CS2	г	+115,28	СН3ОН	г	-201,17
NO	г	+90,37	С2Н5ОН	г	-235,31
С6Н6	г	+82,93	Н2О	г	-241,83
С2Н4	г	+52,28	Н2О	ж	-285,84
H2S	г	-20,15	NH4Cl	к	-315,39
NH3	г	-46,19	СО2	г	-393,51
СН4	г	-74,85	Fe2О3	к	-822,10
C2H6	г	-84,67	Са(ОН)2	к	-986,50
Fe3O4	к	-1120,0	А12О3	к	-1669,80 -
TiO2	к	-943,9	Р2О5	к	-1492,0
HCl	г	-92,31

Контрольные вопросы

41. Вычислите, какое количество теплоты выделится при восстановлении Fe₂O₃ металлическим алюминием, если было получено 335,1 г железа. Ответ: 2543,1 кДж.

42. Газообразный этиловый спирт С₂Н₅ОН можно получить при взаимодействии этилена С₂Н₄(г) и водяных паров. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект. Ответ: - 45,76 кДж.

43. Вычислите тепловой эффект реакции восстановления оксида железа (II) водородом, исходя из следующих термохимических уравнений:

FeO(к) + СО(г) = Fe(к) + СО₂(г) ;        ΔН = -13,18 кДж.

СО(г) + 1/2 О₂(г) = СО₂(г) ;                  ΔН = -283,0 кДж.

Н₂(г) + 1/2О₂(г) = Н₂О(г);                  ΔН = -241,83 кДж.

Ответ: +27,99 кДж.

44. При взаимодействии газообразных сероводорода и диоксида углерода образуются пары воды и сероуглерод CS₂(г). Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект.
    Ответ: +65,43 кДж.

45. Напишите термохимическое уравнение реакции между СО(г) и водородом, в результате которой образуются СН₄(г) и Н₂О(г). Сколько теплоты выделится при этой реакции, если было получено 67,2 л метана в пересчете на нормальные условия? Ответ: 618,48 кДж.

46. Тепловой эффект какой реакции равен теплоте образования NO? Вычислите теплоту образования NO, исходя из следующих термохимических уравнений:

4NH₃(г) + 5О₂(г) = 4NO(г) + 6Н₂О(ж); ΔН=-1168,80 кДж.

4NH₃(г) + 3О₂(г) = 2N₂(г) + 6Н₂О(ж) ;      ΔН=1530,28 кДж.

Ответ: 90,37 кДж..

47. Кристаллический хлорид аммония образуется при взаимодействии газообразных аммиака и хлорида водорода. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект. Сколько теплоты выделится, если в реакции было израсходовано 10 л аммиака в пересчете на нормальные условия? Ответ: 78,97 кДж.

48. Тепловой эффект какой реакции равен теплоте образования метана? Вычислите теплоту образования метана, исходя из следующих термохимических уравнений:

Н₂(г) + 1/2O₂(г) = Н₂О(ж) ;                            ΔН = -285,84 кДж.

С(к) + О₂(г) = СО₂(г) ;                              ΔН =-393,51 кДж.

СН₄(г) + 2О₂(г) =2Н₂О(ж) + СО₂(г);        ΔН = -890,31 кДж.

Ответ: -74,88 кДж.

49. Тепловой эффект какой реакции равен теплоте образования гидроксида кальция? Вычислите теплоту образования гидроксида кальция, исходя из следующих термохимических уравнений:

Са(к) + 1/2 О₂(г) = СаО(к); ΔН = -635,60 кДж.

Н₂(г) + 1/2О₂(г) = Н₂О(ж); ΔН = -285,84 кДж.

СаО(к) + Н₂О(ж) = Са(ОН)₂(к); ΔН = -65,06 кДж.

Ответ: -986,50 кДж.

50. Тепловой эффект реакции сгорания жидкого бензола с образованием паров воды и диоксида углерода равен -3135,58 кДж. Составьте термохимическое уравнение этой реакции и вычислите теплоту образования С₆Н₆(ж). Ответ: +49,03 кДж.

51. Вычислите, сколько теплоты выделится при сгорании 165л (н.у.) ацетилена С₂Н₂, если продуктами сгорания являются диоксид углерода и пары воды? Ответ: 9248,8 кДж.

52. При сгорании газообразного аммиака образуются пары воды и оксид азота. Сколько теплоты выделится при этой реакции, если было получено 44,8 л NO в пересчете на нормальные условия? Ответ: 452,37 кДж.

53. Реакция горения метилового спирта выражается термохимическим уравнением

CH₃OH(ж) + 3/2 О₂(г) = СО₂(г) + 2Н₂О(ж); ΔН = ?

Вычислите тепловой эффект этой реакции, если известно, что мольная теплота парообразования СН₃ОН(ж) равна +37,4 кДж.

Ответ: - 726,62 кДж.

54. При сгорании 11,5 г жидкого этилового спирта выделилось 308,71 кДж теплоты. Напишите термохимическое уравнение реакции, в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода. Вычислите теплоту образования С₂Н₅ОН(ж). Ответ: - 277,67 кДж/моль.

55. Реакция горения бензола выражается термохимическим
уравнением

С₆Н₆(ж) + 7 1/2О₂(г) = 6СО₂(г) + 3Н₂О(г); ΔН = ?

Вычислите тепловой эффект этой реакции, если известно, что мольная теплота парообразования бензола равна +33,9 кДж. Ответ: - 3135,58 кДж.

56. Вычислите тепловой эффект и напишите термохимическое уравнение реакции горения 1 моль этана С₂Н₆(г), в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода. Сколько теплоты выделится при сгорании 1 м³ этана в пересчете на нормальные условия? Ответ: 63742,86 кДж.

57. Реакция горения аммиака выражается термохимическим
уравнением

4NH₃(г) + 3O₂(г) = 2N₂(г) + 6H₂O(ж); ΔН = 1530,28 кДж.

Вычислите теплоту образования NH₃(г). Ответ: - 46,19 кДж/моль.

58. При взаимодействии 6,3 г железа с серой выделилось 11,31 кДж теплоты. Вычислите теплоту образования сульфида железа FeS.

Ответ: - 100,26 кДж/моль.

59. При сгорании 1 л ацетилена (н.у.) выделяется 56,053 кДж теплоты. Напишите термохимическое уравнение реакции, в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода. Вычислите теплоту образования C₂Н₂(г). Ответ: 226,75 кДж/моль.

60. При получении эквивалентной массы гидроксида кальция из СаО(к) и Н₂О(ж) выделяется 32,53 кДж теплоты. Напишите термохимическое уравнение этой реакции и вычислите теплоту образования оксида кальция. Ответ: - 635,6 кДж.

Тема 4. Химическое сродство

Стандартная энергия Гиббса образования некоторых веществ

Вещество	Состояние	кДж/моль	Вещество	Состояние	кДж/моль
BaCO3 CaCO3 Fe3O4 BeCO3 CaO BeO BaO CO2 NaCl ZnO TiO2	К К К К К К К Г К К К	-1138,8 -1128,75 -1014,2 -944,75 -604,2 -581,61 -528,4 -394,38 -384,03 -318,2 -888,6	FeO H2O H2O PbO2 CO CH4 NO2 NO C2H2 TiO2 NaF	К Ж Г К Г Г Г Г Г К К	-244,3 -237,19 -228,59 -219,0 -137,27 -50,79 +51,84 +86,69 +209,20 -888,6 -541

Стандартные абсолютные энтропии  некоторых веществ

Вещество	Состояние	, Дж/(моль·К)	Вещество	Состояние	, Дж/(моль·К)
C C Fe Ti S TiO2 FeO H2O Fe2O3 NH4Cl CH3OH H2 Fe3O4 CH4 HCl	Алмаз Графит К К Ромб К К Ж К К Ж Г К Г Г	2,44 5,69 27,2 30,7 31,9 50,3 54,0 69,94 89,96 94,5 126,8 130,59 146,4 186,19 186,68	H2O N2 NH3 CO C2H2 O2 H2S NO CO2 C2H4 Cl2 NO2 PCl3 PCl5 TiO2 Ti	Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г К К	188,72 191,49 192,50 197,91 200,82 205,03 205,64 210,20 213,65 219,45 222,95 240,46 311,66 352,71 50,2 30,7

Контрольные вопросы

61. Вычислите  для следующих реакций ( ):

а) 2NaF(к) + С1₂(г) = 2NaCl(к) + F₂(г)

б) РbО₂(к) + 2Zn(к) = Рb(к) + 2ZnО(к)

Можно ли получить фтор по реакции (а) и восстановить РbО₂ цинком по реакции (б)? Ответ: + 313,94 кДж; -417,4 кДж.

62. При какой температуре наступит равновесие системы

4НС1(г) + О₂(г) ↔ 2Н₂О(г) + 2Сl₂(г); ΔH = -114,42 кДж?

Хлор или кислород в этой системе является более сильным окислителем и при каких температурах? Ответ: 891 К.

63. Восстановление Fe₃O₄ оксидом углерода идет по уравнению

Fe₃O₄(к) + CO(г) = 3FeO(к) + СО₂(г).

Вычислите  и сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания этой реакции при стандартных условиях. Чему равно  в этом процессе?

Ответ: +24,19 кДж; +31,34 Дж/(моль·К).

64. Реакция горения ацетилена идет по уравнению

С₂Н₂(г) + 5/2О₂(г) = 2СО₂(г) + Н₂О(ж)

Вычислите  и . Объясните уменьшение энтропии в результате этой реакции. Ответ: -1235,15 кДж; -216,15 Дж/(моль·К).

65. Уменьшается или увеличивается энтропия при переходах:
а) воды в пар; б) графита в алмаз? Почему? Вычислите  для каждого превращения. Сделайте вывод о количественном изменении энтропии при фазовых и аллотропических превращениях.

Ответ: а) 118,78 Дж/(моль·К); б) -3,25 Дж/(моль·К).

66. Чем можно объяснить, что при стандартных условиях невозможна экзотермическая реакция

Н₂(г) + СО₂(г) = СО(г) + Н₂О(ж); ΔН = -2,85кДж?

Зная тепловой эффект реакции и абсолютные стандартные энтропии соответствующих веществ, определите  этой реакции.

Ответ: +19,91 кДж.

67. Прямая или обратная реакция будет протекать при стандартных условиях в системе

2NO(г) + О₂(г) ↔ 2NО₂(г)

Ответ мотивируйте, вычислив  прямой реакции.

Ответ: -69,70 кДж.

68. Исходя из значений стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ, вычислите  реакции, протекающей по уравнению

NH₃(г) + HCl(г) = NH₄Cl(к)

Может ли эта реакция при стандартных условиях идти самопроизвольно? Ответ: -92,08 кДж.

69. При какой температуре наступит равновесие системы

СО(г) + 2Н₂(г) ↔ СН₃ОН(ж); ΔН = -128,05 кДж?

Ответ: ≈ 385,5 К.

70. При какой температуре наступит равновесие системы

СН₄(г) + СО₂(г)= 2СО(г) + 2Н₂(г); ΔН = +247,37 кДж?

Ответ: ≈ 961,9 К.

71. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите  реакции, протекающей по уравнению

4NН₃(г) + 5O₂(г) = 4NO(г) + 6Н₂О(г).

Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?

Ответ: - 957,77 кДж.

72. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите  реакции, протекающей по уравнению

СО₂(г) + 4Н₂(г) = СН₄(г) + 2Н₂О(ж)

Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?

Ответ: - 130,89 кДж.

73. Вычислите  реакции, протекающей по уравнению

Fe₂O₃(к) + 3Н₂(г) = 2Fe(к) + 3Н₂О(г)

Возможна ли реакция восстановления Fе₂О₃ водородом при температурах 500 и 2000 К?

Ответ: + 96,61 кДж; 138,83 Дж/К; 27,2 кДж; – 181,05 кДж.

74. Какие из карбонатов: ВеСО₃ или ВаСО₃ – можно получить по реакции взаимодействия соответствующих оксидов с СО₂? Какая реакция идет наиболее энергично? Вывод сделайте, вычислив  реакций.

Ответ: + 31,24 кДж; - 130,17 кДж; – 216,02 кДж.

75. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропии соответствующих веществ вычислите  реакции, протекающей по уравнению

СО(г) + 3Н₂(г) = СН₄(г) + Н₂О(г)

Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?

Ответ: - 142,16 кДж.

76. Вычислите  реакции, протекающей по уравнению

ТiO₂(к) + 2С(к) = Тi(к) + 2СО(г)

Возможна ли реакция восстановления ТiO₂ углеродом при температурах 1000 и 3000 К?

Ответ: + 722,86 кДж; 364,84 Дж/К; + 358,02 кДж; - 371,66 кДж.

77. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропии соответствующих веществ вычислите  реакции, протекающей по уравнению С₂Н₄(г) + 3O₂(г) = 2СО₂(г) + 2Н₂О(ж)

Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?

Ответ: - 1331,21 кДж.

78. Определите, при какой температуре начнется реакция восстановления Fе₃О₄, протекающая по уравнению

Fe₃O₄(к) + СО(г) = 3FeO(к) + СО₂(г); ΔН = + 34,55 кДж.

Ответ: 1102,4 К.

79. Вычислите, при какой температуре начнется диссоциация пентахлорида фосфора, протекающая по уравнению

РСl₅(г) = РС1₃(г) + С1₂(г); ΔН = + 92,59 кДж.

Ответ: 509 К.

80. Вычислите изменение энтропии для реакций, протекающих по уравнениям:

2СН₄(г) = С₂Н₂(г) + 3Н₂(г);

N₂(г) + 3H₂(г) = 2NH₃(г) ;

С(графит) + О₂(г) = СО₂(г).

Почему в этих реакциях > 0; < 0; ≈ 0?

Ответ: 220,21 Дж/К; - 198,26 Дж/К; 2,93 Дж/К.

Тема 5. Химическая кинетика и равновесие

Контрольные вопросы

81. Окисление серы и ее диоксида протекает по уравнениям:

а) S(к) + О₂ = SO₂(к); б) 2SO₂(г) + O₂ = 2SO₃(г).

Как изменятся скорости этих реакций, если объемы каждой из систем уменьшить в четыре раза?

82. Напишите выражение для константы равновесия гомогенной системы N₂ + 3Н₂ ↔ 2NН₃. Как изменится скорость прямой реакции - образования аммиака, если увеличить концентрацию водорода в три раза?

83. Реакция идет по уравнению N₂ + O₂ = 2NO. Концентрации исходных веществ до начала реакции были: [N₂] = 0,049 моль/л; [О₂] = 0,01 моль/л. Вычислите концентрацию этих веществ в момент, когда [NO] = 0,005 моль/л. Ответ: [N₂] = 0,0465 моль/л; [О₂] = 0,0075 моль/л.

84. Реакция идет по уравнению N₂ + 3H₂ = 2NH₃. Концентрации участвующих в ней веществ были: [N₂] = 0,80 моль/л; [Н₂] = 1,5 моль/л; [NН₃] = 0,10 моль/л. Вычислите концентрацию водорода и аммиака, когда [N₂] = 0,5 моль/л. Ответ: [NH₃] = 0,70 моль/л; [H₂] = 0,60 моль/л.

85. Реакция идет по уравнению Н₂ + I₂ = 2НI. Константа скорости этой реакции при некоторой температуре равна 0,16. Исходные концентрации реагирующих веществ: [Н₂] = 0,04 моль/л; [I₂] = 0,05 моль/л. Вычислите начальную скорость реакции и ее скорость, когда [Н₂] = 0,03 моль/л.
Ответ: 3,2·10^-4; 1,92·10^-4.

86. Вычислите, во сколько раз уменьшится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, если понизить температуру от 120 до 80⁰С. Температурный коэффициент скорости реакции 3.

87. Как изменится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, при повышении температуры на 60⁰С, если температурный коэффициент скорости данной реакции 2?

88. В гомогенной системе СО + Cl₂ ↔ COCl₂ равновесные концентрации реагирующих веществ: [СО] = 0,2 моль/л; [Cl₂] = 0,3 моль/л; [COCl₂] = 1,2 моль/л. Вычислите константу равновесия системы и исходные концентрации хлора и СО.

Ответ: K = 20; [Сl₂]_ИСХ= 1,5 моль/л; [СО]_ИСХ= 1,4 моль/л.

89. В гомогенной системе А + 2В ↔ С равновесные концентрации реагирующих газов: [A] = 0,06 моль/л; [В] = 0,12 моль/л; [С] = 0,216 моль/л. Вычислите константу равновесия системы и исходные концентрации веществ А и В. Ответ: К = 2,5; [А]_ИСХ= 0,276 моль/л; [В]_ИСХ=0,552 моль/л.

90. В гомогенной газовой системе А + В ↔ С + D равновесие установилось при концентрациях: [В] = 0,05 моль/л и [С] = 0,02 моль/л. Константа равновесия системы равна 0,04. Вычислите исходные концентрации веществ А и В. Ответ: [А]_ИСХ= 0,22 моль/л; [В]_ИСХ= 0,07 моль/л.

91. Константа скорости реакции разложения N₂О, протекающей по уравнению 2N₂O = 2N₂ + О₂, равна 5·10^-4. Начальная концентрация N₂O = 6,0 моль/л. Вычислите начальную скорость реакции и ее скорость, к моменту разложения 50% N₂O. Ответ: 1,8·10^-2; 4,5·10^-3.

92. Напишите выражение для константы равновесия гетерогенной системы СО₂ + С ↔ 2СО. Как изменится скорость прямой реакции - образования СО, если концентрацию СО₂ уменьшить в четыре раза? Как следует изменить давление, чтобы повысить выход СО?

93. Напишите выражение для константы равновесия гетерогенной системы С + Н₂О(г) ↔ СО + Н₂. Как следует изменить концентрацию и давление, чтобы сместить равновесие в сторону обратной реакции - образования водяных паров?

94. Равновесие гомогенной системы

4HCl(г) + O₂ ↔ 2Н₂О(г) + 2С1₂ (г)

установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ: [Н₂О]_P= = 0,14 моль/л; [С1₂]_P = 0,14 моль/л; [НСl]_P = 0,20 моль/л; [О₂]_P = 0,32 моль/л. Вычислите исходные концентрации хлороводорода и кислорода. Ответ: [НСl]_ИСХ =0,48 ,моль/л; [О₂]_ИСХ = 0,39 моль/л.

95. Вычислите константу равновесия для гомогенной системы

СО(г) + Н₂О(г) ↔ CО₂(г) + Н₂(г)

если равновесные концентрации реагирующих веществ: [СО]_Р= 0,004 моль/л; [Н₂О]_Р = 0,064 моль/л; [СО₂]_Р = 0,016 моль/л; [Н₂]_Р = 0,016 моль/л. Чему равны исходные концентрации воды и СО? Ответ: К = 1; [Н₂О]_ИСХ =0,08 моль/л; [СО]_ИСХ = 0,02 моль/л.

96. Константа равновесия гомогенной системы СО(г) + Н₂О(г) ↔ СО₂ + Н₂(г) при некоторой температуре равна 1. Вычислите равновесные концентрации всех реагирующих веществ, если исходные концентрации: [СО]_ИСХ = 0,10 моль/л; [Н₂О]_ИСХ = 0,40 моль/л. Ответ: [СО₂]_Р = [Н₂]_Р = 0,08 моль/л; [СО]_Р = 0,02 моль/л; [Н₂О]_Р = 0,32 моль/л.

97. Константа равновесия гомогенной системы N₂ + 3Н₂ ↔ 2NН₃ при некоторой температуре равна 0,1. Равновесные концентрации водорода и аммиака соответственно равны 0,2 и 0,08 моль/л. Вычислите равновесную и исходную концентрацию азота. Ответ: [N₂]_P = 8 моль/л;[N₂]_ИСХ =8,04 моль/л.

98. При некоторой температуре равновесие гомогенной системы 2NO + О₂ ↔ 2NO₂ установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ: [NO]_Р = 0,2 моль/л; [О₂]_Р = 0,1 моль/л; [NO₂]_Р = 0,1 моль/л. Вычислите константу равновесия и исходную концентрацию NO и О₂.

Ответ: К = 2,5; [NО]_ИСХ = 0,3 моль/л; [О₂]_ИСХ = 0,15 моль/л.

99. Почему при изменении давления смещается равновесие системы N₂ + 3H₂ ↔ 2NH₃ и не смещается равновесие системы N₂ + O₂ ↔ 2NO? Ответ мотивируйте на основании расчета скорости прямой и обратной реакции в этих системах до и после изменения давления. Напишите выражения для констант равновесия каждой из данных систем.

100. Исходные концентрации [NО]_ИСХ и [Сl₂]_ИСХ в гомогенной системе 2NO + Cl₂ ↔ 2NOCl составляют соответственно 0,5 и 0,2 моль/л. Вычислите константу равновесия, если к моменту наступления равновесия прореагировало 20% NO. Ответ: 0,416.

Тема 6. Способы выражения концентрации раствора

Контрольные вопросы

101. Вычислите молярную и эквивалентную концентрации 20%-ного раствора хлорида кальция плотностью 1,178 г/см³. Ответ: 2,1 М; 4,2 н.

102. Чему равна нормальность 30%-ного раствора NaOH плотностью 1,328 г/см³? К 1 л этого раствора прибавили 5 л воды. Вычислите процентную концентрацию полученного раствора. Ответ: 9,96 н.; 6,3%.

103. К 3 л 10%-ного раствора HNO₃ плотностью 1,054 г/см³ прибавили 5 л 2%-ного раствора той же кислоты плотностью 1,009 г/см³. Вычислите процентную и молярную концентрацию полученного раствора, объем которого равен 8 л. Ответ: 5,0%; 0,82 М.

104. Вычислите эквивалентную и моляльную концентрации 20,8%-ного раствора HNO₃ плотностью 1,12 г/см³. Сколько граммов кислоты содержится в 4 л этого раствора? Ответ: 3,70 н.; 4,17 м; 931,8 г.

105. Вычислите молярную, эквивалентную и моляльную концентрации 16%-ного раствора хлорида алюминия плотностью 1,149 г/см³. Ответ: 1,38 М; 4,14 н.; 1,43 м.

106. Сколько и какого вещества останется в избытке, если к 75 см³ 0,3 н. раствора H₂SO₄ прибавить 125 см³ 0,2 н. раствора КОН? Ответ: 0,14 г КОН.

107. Для осаждения в виде AgCl всего серебра, содержащегося в 100 см³ раствора AgNO₃, потребовалось 50 см³ 0,2 н. раствора HCl. Какова нормальность раствора AgNO₃? Какая масса AgCl выпала в осадок? Ответ: 0,1 н.; 1,433 г.

108. Какой объем 20,01%-ного раствора HCl (пл. 1,100 г/см³) требуется для приготовления 1л 10,17%-ного раствора (пл. 1,050 г/см³)? Ответ: 485,38 см³.

109. Смешали 10 см³ 10%-ного раствора HNO₃ (пл. 1,056 г/см³) и 100 см³ 30%-ного раствора HNO₃ (пл. 1,184 г/см³). Вычислите процентную концентрацию полученного раствора. Ответ: 28,38%.

110. Какой объем 50%-ного раствора КОН (пл. 1,538 г/см³) требуется для приготовления 3 л 6%-ного раствора (пл. 1,048 г/см³)? Ответ: 245,5 см³.

111. Какой объем 10%-ного раствора карбоната натрия (пл. 1,105 г/см³) требуется для приготовления 5 л 2%-ного раствора (пл. 1,02 г/см³)? Ответ: 923,1 см³.

112. На нейтрализацию 31 см³ 0,16 н. раствора щелочи требуется 217 см³ раствора H₂SO₄. Чему равны нормальность и титр раствора H₂SO₄? Ответ: 0,023 н.; 1,127·10^-3 г/см³.

113. Какой объем 0,3 н. раствора кислоты требуется для нейтрализации раствора, содержащего 0,32 г NaOH в 40 см³? Ответ: 26,6 см³.

114. На нейтрализацию 1 л раствора, содержащего 1,4 г КОН, требуется 50 см³ раствора кислоты. Вычислите нормальность раствора кислоты. Ответ: 0,53 н.

115. Какая масса HNO₃ содержалась в растворе, если на нейтрализацию его потребовалось 35 см³ 0,4 н. раствора NaOH? Каков титр раствора NaOH? Ответ: 0,882 г, 0,016 г/см³.

116. Какую массу NaNO₃ нужно растворить в 400 г воды, чтобы приготовить 20%-ный раствор? Ответ: 100 г.

117. Смешали 300 г 20%-ного раствора и 500 г 40%-ного раствора NaCl. Чему равна процентная концентрация полученного раствора? Ответ: 32,5%.

118. Смешали 247 г 62%-ного и 145 г 18%-ного раствора серной кислоты. Какова процентная концентрация полученного раствора? Ответ: 45,72%.

119. Из 700 г 60%-ной серной кислоты выпариванием удалили 200 г воды. Чему равна процентная концентрация оставшегося раствора? Ответ: 84%.

120. Из 10 кг 20%-ного раствора при охлаждении выделилось 400 г соли. Чему равна процентная концентрация охлажденного раствора? Ответ: 16,7%.

Тема 7. Свойства растворов

Контрольные вопросы

121. Раствор, содержащий 0,512 г неэлектролита в 100 г бензола, кристаллизуется при 5,296⁰ С. Температура кристаллизации бензола 5,5⁰ С. Криоскопическая константа 5,1⁰. Вычислите мольную массу растворенного вещества. Ответ: 128 г/моль.

122. Вычислите процентную концентрацию водного раствора сахара C₁₂H₂₂O₁₁, зная, что температура кристаллизации раствора -0,93⁰ С. Криоскопическая константа воды 1,86⁰. Ответ: 14,6%.

123. Вычислите температуру кристаллизации раствора мочевины (NH₂)₂CO, содержащего 5 г мочевины в 150 г воды. Криоскопическая константа воды 1,86⁰. Ответ: -1,03⁰ С.

124. Раствор, содержащий 3,04 г камфоры С₁₀Н₁₆О в 100 г бензола, кипит при 80,714⁰ С. Температура кипения бензола 80,2⁰ С. Вычислите эбуллиоскопическую константу бензола. Ответ: 2,57⁰.

125. Вычислите процентную концентрацию водного раствора глицерина С₃Н₅(ОН)₃, зная, что этот раствор кипит при 100,39⁰ С. Эбуллиоскопическая константа воды 0,52⁰. Ответ: 6,45%.

126. Вычислите мольную (молярную) массу неэлектролита, зная, что раствор, содержащий 2,25 г этого вещества в 250 г воды, кристаллизуется при -0,279⁰ С. Криоскопическая константа воды. 1,86⁰. Ответ: 60 г/моль.

127. Вычислите температуру кипения 5%-ного раствора нафталина С₁₀Н₈ в бензоле. Температура кипения бензола 80,2⁰ С. Эбуллиоскопическая константа его 2,57⁰. Ответ: 81,25° С.

128. Раствор, содержащий 25,65 г некоторого неэлектролита в 300 г воды, кристаллизуется при -0,465⁰ С. Вычислите мольную массу растворенного вещества. Криоскопическая константа воды 1,86⁰ . Ответ: 342 г/моль.

129. Вычислите криоскопическую константу уксусной кислоты, зная, что раствор, содержащий 4,25 г антрацена С₁₄Н₁₀ в 100 г уксусной кислоты, кристаллизуется при 15,718⁰ С. Температура кристаллизации уксусной кислоты 16,65⁰ С. Ответ: 3,9⁰.

130. При растворении 4,86 г серы в 60 г бензола температура кипения его повысилась на 0,81⁰С. Сколько атомов содержит молекула серы в этом растворе. Эбуллиоскопическая константа бензола 2,57⁰. Ответ: 8.

131. Температура кристаллизации раствора, содержащего 66,3 г некоторого неэлектролита в 500 г воды, равна  – 0,558⁰ С. Вычислите мольную массу растворенного вещества. Криоскопическая константа воды 1,86⁰.

Ответ: 442 г/моль.

132. Какую массу анилина C₆H₅NH₂ следует растворить в 50 г этилового эфира, чтобы температура кипения раствора была выше температуры кипения этилового эфира на 0,53⁰. Эбуллиоскопическая константа этилового эфира 2,12⁰. Ответ: 1,16 г.

133. Вычислите температуру кристаллизации 2%-ного раствора этилового спирта С₂Н₅ОН. Криоскопическая константа воды 1,86⁰. Ответ: -0,82⁰ С.

134. Сколько граммов мочевины (NН₂)₂СО следует растворить в 75 г воды, чтобы температура кристаллизации понизилась на 0,465⁰? Криоскопическая константа воды 1,86°. Ответ: 1,12 г.

135. Вычислите процентную концентрацию водного раствора глюкозы C₆H₁₂O₆, зная, что этот раствор кипит при 100,26⁰ С. Эбуллиоскопическая константа воды 0,52⁰. Ответ: 8,25%.

136. Сколько граммов фенола C₆H₅OH следует растворить в 125 г бензола, чтобы температура кристаллизации раствора была ниже температуры кристаллизации бензола на 1,7⁰? Криоскопическая константа бензола 5,1⁰. Ответ: 3,91 г.

137. Сколько граммов мочевины (NН₂)₂СО следует растворить в 250 г воды, чтобы температура кипения повысилась на 0,26⁰? Эбуллиоскопическая константа воды 0,52⁰С. Ответ: 7,5 г.

138. При растворении 2,3 г некоторого неэлектролита в 125 г воды температура кристаллизации понижается на 0,372⁰. Вычислите мольную массу растворенного вещества. Криоскопическая константа воды 1,86⁰С.

Ответ: 92 г/моль.

139. Вычислите температуру кипения 15%-ного водного раствора пропилового спирта С₃Н₇ОН. Эбуллиоскопическая константа воды 0,52⁰. Ответ: 101,52⁰ С.

140. Вычислите процентную концентрацию водного раствора метанола CH₃OH, температура кристаллизации которого -2,79⁰ С. Криоскопическая константа воды 1,86⁰. Ответ: 4,58%.

Тема 8. Ионно-молекулярные (ионные) реакции обмена

Контрольные вопросы

141. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: a) NaHCO₃ и NaOH; б) K₂SiO₃ и НСl; в) BaCl₂ и Na₂SO₄.

142. Составьте молекулярные и ионно-молекуляpные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: a) K₂S и HCl; б) FeSO₄ и (NH₄)₂S; в) Сr(ОН)₃ и КОН.

143. Составьте по три молекулярных уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:

а) Мg²⁺ + СO₃^2- = МgСO₃;

б) H⁺ + OH^- = H₂O.

144. Какое из веществ: Al(OH)₃; H₂SO₄; Bа(ОН)₂ - будет взаимодействовать с гидроксидом калия? Выразите эти реакции молекулярными и ионно-молекулярными уравнениями.

145. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакции взаимодействия в растворах между: а) КНСО₃ и H₂SO₄; б) Zn(OH)₂ и NaOH; в) СаС1₂ и AgNO₃.

146. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между a) CuSO₄ и H₂S; б) ВаСО₃ и HNO₃; в) FeCl₃ и КОН.

147. Составьте по три молекулярных уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:

а) Сu²⁺ + S^2- = CuS;

б) SiO₃^2- + 2Н⁺ = H₂SiO₃^.

148. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между a) Sn(OH)₂ и HCl; б) BeSO₄ и КОН; в) NH₄Cl и Ва(ОН)₂.

149. Какое из веществ: КНСО₃, СН₃СООН, NiSO₄, Na₂S – взаимодействует с раствором серной кислоты? Запишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения этих реакций.

150. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: a) AgNO₃ и К₂СгО₄; б) Pb(NO₃)₂ и KI; в) CdSO₄ и Na₂S.

151. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:

а) СаСО₃ + 2Н⁺ = Са²⁺ + Н₂О + СО₂;

б) А1(ОН)₃ + ОН^- = АlO₂^- + 2Н₂O;

в) Рb₂⁺ + 2I^- = РbI₂.

152. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) Ве(ОН)₂ и NaOH; б) Сu(ОН)₂ и HNO₃; в) ZnOHNO₃ и HNO₃.

153. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) Na₃PO₄ и CaCl₂; б) K₂CO₃ и BaCl₂; в) Zn(OH)₂ и KOH.

154. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:

Fe(OH)₃ + 3H⁺ = Fe³⁺ + 3H₂O;

Cd²⁺ + 2OH^- = Cd(OH)₂;

H⁺ + NO₂^- = HNO₂.

155. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) CdS и HCl; б) Cr(OH)₃ и NaOH; в) Ba(OH)₂ и CoCl₂.

156. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:

а) Zn²⁺ + H₂S = ZnS + 2H⁺;

б) HCO₃^- + H⁺ = H₂O + CO₂;

в) Ag⁺ + Cl^- = AgCl.

157. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) H₂SO₄ и Ba(OH)₂; б) FeCl₃ и NH₄OH; в) CH₃COONa и HCl.

158. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) FeCl₃ и KOH; б) NiSO₄ и (NH₄)₂S; в) MgCO₃ и HNO₃.

159. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:

а) Be(OH)₂ + 2OH^- = BeO₂^2- + 2H₂O;

б) CH₃COO^- + H⁺ = CH₃COOH;

в) Ba²⁺ + SO₄^2- = BaSO_4.

160. Какое из веществ: NaCl, NiSO₄, Be(OH)₂, KHCO₃ – взаимодействует с раствором гидроксида натрия. Запишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения этих реакций.

Тема 9. Окислительно-восстановительные реакции

Контрольные вопросы

161. Исходя из степени окисления хлора в соединениях HCl, НС1О₃, НСlO₄, 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

КВr + КВrO₃ + H₂SO₄ → Br₂ + K₂SO₄ + Н₂О.

162. Реакции выражаются схемами:

Р + НIO₃ + Н₂О → Н₃РО₄ + HI;

H₂S + Cl₂ + Н₂О → H₂SO₄ + HCl.

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

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

As^3- → As⁵⁺; N³⁺ → N^3-; S^2- → S⁰.

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

Na₂SO₃ + KMnO₄ + H₂O → Na₂SO₄ + MnO₂ + КОН.

164. Исходя из степени окисления фосфора в соединениях РН₃, Н₃РО₄, Н₃РО₃, 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

PbS + HNO₃ → S + Pb(NO₃)₂ + NO + H₂O.

165. См. условие задачи 162.

Р + HNO₃ + Н₂О → Н₃РО₄ + NО;

KMnO₄ + Na₂SO₃ + КОН → K₂MnO₄ + Na₂SO₄ + Н₂О.

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

Мn⁶⁺ → Mn²⁺; Cl⁵⁺ → Cl^-; N^3- → N⁵⁺.

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

Cu₂O + HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + NO + Н₂О.

167. См. условие задачи 162.

HNO₃ + Ca → NH₄NO₃ + Ca(NO₃)₂ + Н₂О;

K₂S + KMnO₄ + H₂SO₄ → S + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O.

168. Исходя из степени окисления хрома, иода и серы в соединениях К₂Сr₂О₇, KI и H₂SO₃, 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

NaCrO₂ + РbО₂ + NaOH → Na₂CrO₄ + Na₂PbO₂ + Н₂О.

169. См. условие задачи 162.

H₂S + Сl₂ + Н₂О → H₂SO₄ + HCl;

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

170. См. условие задачи 162.

KClO₃ + Na₂SO₃ → KCl + Na₂SO₄^;

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

171. См. условие задачи 162.

Р + HClO₃ + Н₂О → Н₃РО₄ + HCl;

H₃AsO₃ + KMnO₄ + H₂SO₄ → H₃AsO₄ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O.

172. Cм. условие задачи 162.

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

FeS + HNO₃ → Fe(NO₃)₂ + S + NO + H₂O.

173. См. условие задачи 162.

HNO₃ + Zn → N₂O + Zn(NO₃)₂ + H₂O;

FeSO₄ + KClO₃ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + KCl + H₂O.

174. См. условие задачи 162.

К₂Сr₂О₇ + HCl → Cl₂ + CrCl₃ + KCl + H₂O;

Au + HNO₃ + HCl → AuCl₃ + NO + H₂O.

175. Могут ли происходить окислительно-восстановительные реакции между веществами: а)NН₃ и КМnО₄; б) HNO₂ и HI; в) HCl и H₂Se? Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

KМnO₄ + KNO₂ + H₂SO₄ → MnSO₄ + KNO₃ + K₂SO₄ + H₂O.

176. См. условие задачи 162.

HCl + CrO₃ → Cl₂ + CrCl₃ + H₂O;

Cd + KMnO₄ + H₂SO₄ → CdSO₄ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O.

177. См. условие задачи 162.

Cr₂O₃ + KClO₃ + KOH → K₂CrO₄ + KCl + H₂O;

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

178. См. условие задачи 162.

H₂SO₃ + HClO₃ → H₂SO₄ + HCl;

FeSО₄ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O.

179. См. условие задачи 162.

I₂ + Cl₂ + H₂O → HIO₃ + HCl;

K₂Cr₂O₇ + Н₃РО₃ + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + Н₃РO₄ + K₂SO₄ + Н₂О.

180. Могут ли происходить окислительно-восстановительные реакции между веществами: а) РН₃ и НВr; б) К₂Сr₂О₇ и Н₃РО₃; в) HNO₃ и H₂S? Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

AsH₃ + HNO₃ → H₃AsO₄ + NO₂ + H₂O.

Т е м а 10. Электронные потенциалы и электродвижущие силы

Стандартные электродные потенциалы (Е°) некоторых металлов (ряд напряжений Н.Н.Бекетова)

Контрольные вопросы

181. Есть два сосуда с голубым раствором медного купороса. В первый поместили цинковую пластинку, а во второй – серебряную. В каком сосуде цвет раствора постепенно исчезает? Почему? Составьте электронные и молекулярное уравнения соответствующей реакции.

182. Увеличится, уменьшится или останется без изменения масса цинковой пластинки при взаимодействии ее с растворами: a) CuSO₄; б) МgSO₄; в) Рb(NO₃)₂? Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций.

183. При какой концентрации ионов Zn²⁺ (в моль/л) потенциал цинкового электрода будет на 0,015 В меньше его стандартного электродного потенциала? Ответ: 0,30 моль/л.

184. Увеличится, уменьшится или останется без изменения масса кадмиевой пластинки при взаимодействии ее с растворами: a) AgNO₃; б) ZnSO₄; в) NiSO₄? Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций.

185. Марганцевый электрод в растворе его соли имеет потенциал – 1,23 В. Вычислите концентрацию ионов Мn²⁺ (в моль/л). Ответ: 1,89·10^-12 моль/л.

186. Потенциал серебряного электрода в растворе AgNO₃ составил 95% от значения его стандартного электродного потенциала. Чему равна концентрация ионов Аg⁺ (в моль/л)? Ответ: 0,20 моль/л.

187. Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС медно-кадмиевого гальванического элемента, в котором [Cd²⁺] = 0,8 моль/л, а [Сu²⁺] = 0,01 моль/л. Ответ: 0,68 В.

188. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых медь была бы катодом, а в другом –  анодом. Напишите для каждого из этих элементов электронные уравнения реакций, протекающих на катоде и на аноде.

189. При какой концентрации ионов Сu²⁺ (моль/л) значение потенциала медного электрода становится равным стандартному потенциалу водородного электрода? Ответ: 1,89·10^-12 моль/л.

190. Какой гальванический элемент называется концентрационным? Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из серебряных электродов, опущенных: первый в 0,01 н., а второй в 0,1 н. растворы AgNO₃. Ответ: 0,059 В.

191. При каком условии будет работать гальванический элемент, электроды которого сделаны из одного и того же металла? Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, в котором один никелевый электрод находится в 0,001 М растворе, а другой такой же электрод - в 0,01 М растворе сульфата никеля. Ответ: 0,0295 В.

192. Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из свинцовой и магниевой пластин, опущенных в растворы своих солей с концентрацией [Pb²⁺] = [Mg²⁺] = 0,01 моль/л. Изменится ли ЭДС этого элемента, если концентрацию каждого из ионов увеличить в одинаковое число раз? Ответ: 2,244 В.

193. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых никель является катодом, а в другом – анодом. Напишите для каждого из этих элементов электронные уравнения реакций, протекающих на катоде и на аноде.

194. Железная и серебряная пластины соединены внешним проводником и погружены в раствор серной кислоты. Составьте схему данного гальванического элемента и напишите электронные уравнения процессов, происходящих на аноде и на катоде.

195. Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из пластин кадмия и магния, опущенных в растворы своих солей с концентрацией [Mg²⁺] = [Cd²⁺] = 1 моль/л. Изменится ли значение ЭДС, если концентрацию каждого из ионов понизить до 0,01 моль/л? Ответ: 1,967 В.

196. Составьте схему гальванического элемента, состоящего из пластин цинка и железа, погруженных в растворы их солей. Напишите электронные уравнения процессов, протекающих на аноде и на катоде. Какой концентрации надо было бы взять ионы железа (моль/л), чтобы ЭДС элемента стала равной нулю, если [Zn²⁺] = 0,001 моль/л? Ответ: 7,3·10^-15 моль/л.

197. Составьте схему гальванического элемента, в основе которого лежит реакция, протекающая по уравнению

Ni + Pb(NO₃)₂ = Ni(NO₃)₂ + Рb.

Напишите электронные уравнения анодного и катодного процессов. Вычислите ЭДС этого элемента, если [Ni²⁺] = 0,01 моль/л, [Рb²⁺] = 0,0001 моль/л. Ответ: 0,064 В.

198. Какие химические процессы протекают на электродах при зарядке и разрядке свинцового аккумулятора?

199. Какие химические процессы протекают на электродах при зарядке и разрядке кадмий – никелевого аккумулятора?

200. Какие химические процессы протекают на электродах при зарядке и разрядке железо-никелевого аккумулятора?

Т е м а 11. Электролиз

Контрольные вопросы

201. Электролиз раствора K₂SO₄ проводили при силе тока 5 А в течение 3 ч. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах. Какая масса воды при этом разложилась и чему равен объем газов (н.у.), выделившихся на катоде и аноде? Ответ: 5,03 г; 6,266 л; 3,133 л.

202. При электролизе соли некоторого металла в течение 1,5 ч при силе тока 1,8 А на катоде выделилось 1,75 г этого металла. Вычислите эквивалентную массу металла. Ответ: 17,37 г/моль.

203. При электролизе раствора CuSO₄ на аноде выделилось 168 см³ газа (н.у.). Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах, и вычислите, какая масса меди выделилась на катоде. Ответ: 0,953 г.

204. Электролиз раствора Na₂SO₄ проводили в течение 5 ч при силе тока 7 А. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах. Какая масса воды при этом разложилась и чему равен объем газов (н.у.), выделившихся на катоде и аноде? Ответ: 11,75 г; 14,6