Электролиз растворов уровень а

1. В какой последовательности при стандартных условиях из раствора будут восстанавливаться Fе²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, Ag⁺ с одинаковой концентрацией, если напряжение внешнего источника тока достаточно для выделения любого металла?

Ответ: последовательность восстановления ионов металлов из раствора будет определяться величиной их стандартного электродного потенциала (). Ионы металлов будут восстанавливаться в порядке уменьшения величины их стандартного электродного потенциала (см. табл. 11.1).

Металл	Ag	Cu	Fe	Zn
В	+ 0,8	+ 0,34	– 0,44	– 0,76

2. Написать последовательность процессов, протекающих на инертном аноде при электролизе раствора, содержащего следующие вещества: NaCl, Na₂SO₄, NaOH.

Ответ: последовательность окисления анионов на инертном аноде определена в табл. 11.2. Поэтому последовательность процессов на аноде будет следующая:

1. 2Cl^- – 2ē = Cl₂;

2. 4ОН^- – 4ē = О₂ + 2Н₂О.

3. анион SO будет концентрироваться в анолите. На аноде будет протекать процесс

2H₂O – 4е = О₂ + 4H⁺.

3. Написать уравнение объединенного закона Фарадея для определения массы (объема) вещества, выделяющегося на электродах при электролизе.

Ответ: m _в = ,

= .

ПОЛУЧЕНИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ

УРОВЕНЬ А

1. В приведенном ряду (Cd, Zn, Ni, Ca) расставить металлы в порядке увеличения их восстановительной способности в водном растворе.

Ответ: восстановительная способность металла тем выше, чем меньше величина его стандартного электродного потенциала (см. табл. 11.1). Поэтому восстановительная способность металлов будет возрастать в ряду

Металл	Ni	Cd	Zn	Ca
В	- 0,26	- 0,40	- 0,76	- 2,87

2. Из приведенного ряда (Cu, Ag, Mg, Ba) указать металлы, которые взаимодействуют с хлороводородной кислотой. Написать уравнения реакций.

Ответ: в соответствии с рядом стандартных электродных потенциалов разбавленные кислоты (кроме HNO₃) взаимодействуют только с металлами, у которых < 0. так как (см. табл. 11.1) = +0,34 В, = +0,8 В, = –2,34 В, = –2,90 В, то с хлороводородной кислотой взаимодействуют только Mg и Ba.

Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂.

Ba + 2HCl = BaCl₂ + H₂.

3. Можно ли получить серебро и магний из водных растворов солей AgNO₃ и Mg(NO₃)₂ восстановлением цинком при стандартных условиях? Написать уравнение реакции.

Ответ: в соответствии с рядом стандартных электродных потенциалов металлы, у которых меньшее значение стандартных электродных потенциалов, вытесняют металлы с большим значением стандартных электродных потенциалов из водных растворов их солей. Находим стандартные электродные потенциалы (см. табл. 11.1):

,

, .

Так как < < , то цинк восстанавливает серебро из раствора AgNO₃, а магний из раствора Mg(NO₃)₂ цинком не восстанавливается:

Zn + 2AgNO₃ = 2Ag + Zn(NO₃)₂.

КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

УРОВЕНЬ А

1. Назвать следующие комплексные соединения: K₃[Fe(CN)₆]; [PtCl ₃(NH₃)₃]Cl; [Co(NO₂)₃(NH₃)₃].

Ответ:

а) K₃[Fe(CN)₆] – гексацианоферрат (III) калия.

б) [Pt(NH₃)₃Cl ₃]Cl – хлорид трихлоротриамминплатины (IV).

в) [Co(NH₃)₃(NO₂)₃] – тринитротриамминкобальт.

2. Написать формулы следующих химических соединений: