Какие продукты выделяются на катоде и аноде.

Дано: а) CuCl2, б) NaОН. Анод инертный	Решение а) CuCl2 = Cu^2+ + 2Cl^-. Схему электролиза составляем в соответствии с табл. 11.1 и 11.2: K(-) A(+) инертный Cu^2+ + 2ē = Cu 2Cl^- – 2ē = Cl2 H2O H2O
1. Схема электролиза –? 2. Продукты электролиза –?

На катоде выделяется Cu, на аноде – Cl₂.

б) NaОН = Na⁺ + ОН^-.

K(-) A(+) инертный

Na⁺ 4ОН – 4ē = О₂ + 2H₂О

2H₂O + 2ē = H₂ + 2OH^-

На катоде выделяется Н₂, на аноде – О₂.

2. Составить схемы электролиза и написать уравнения электродных процессов водного раствора сульфата никеля (II), если: а) анод инертный; б) анод никелевый. Какие продукты выделяются на катоде и аноде?

Дано: NiSO4 а) анод инертный б) анод никелевый	Решение а) анод – инертный NiSO4 = Ni^2+ + . Схему электролиза составляем в соответствии с табл. 11.1. и 11.2:
1. Схема электролиза –? 2. Продукты электролиза –?

K(-) A(+) инертный

Ni²⁺ + 2ē = Ni

2H₂O + 2ē = H₂ + 2OH^- 2H₂O – 4ē = О₂ + 4H⁺.

На катоде выделяется Ni и H₂, на аноде выделяется О₂.

б) анод – никелевый:

NiSO₄ = Ni²⁺ +

K(-) A(+) (Ni)

Ni²⁺ + 2ē = Ni , Н₂О

2H₂O + 2ē = H₂ + 2OH^- Ni – 2ē = Ni²⁺.

На катоде выделяется Ni и H₂, на аноде растворяется Ni.

3. При электролизе растворов а) нитрата кальция, б) нитрата серебра на аноде выделяется 560 мл газа (н.у.). Составить схему электролиза и написать уравнения электродных процессов. Определить, какое вещество и в каком количестве выделилось на катоде. Анод инертный.

Дано: Электролиты: а) Ca(NO3)2 б) AgNO3 анод = 560 см^3 Анод инертный	Решение а) Ca(NO3)2 = Ca^2+ + 2 . Схема электролиза: K(-) A(+) инертный Ca^2+ 2H2O + 2ē = H2O – 4ē = = H2 + 2OH^- =О2 + 4H^+ На катоде выделяется Н2, на аноде выделяется О2. По закону эквивалентов: n эк (В1)(анод) = n эк (В2)(катод)
1. Схема электролиза 2. –? 3. –? 4. –?

В соответствии со схемой электролиза

n _эк (О₂)(анод) = n _эк (Н₂)(катод) или ,

Откуда

= = = 1120 см³,

= 11200 см³/моль.

= 5600 см³/моль.

На катоде выделилось 1120 см³ водорода.

Ответ: 1120 см³ водорода.

б) AgNO₃ = Ag⁺ + .

Схема электролиза:

K(-) A(+) инертный

Ag⁺ + ē = Ag

H₂O 2H₂O – 4ē = О₂ + 4H⁺

На катоде выделяется Ag, на аноде выделяется О₂.

По закону эквивалентов: n _эк(О₂)(анод) = n _эк(Ag)(катод) или

,

Откуда = = 10,8 г.

где .

На катоде выделилось 10,8 г серебра.

Ответ: 10,8 г серебра.

СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ СОСТАВА РАСТВОРОВ

УРОВЕНЬ А

Записать выражение массовой доли растворенного вещества. Указать единицу измерения.

Ответ:

, %.

Записать выражение молярной доли растворенного вещества.

Ответ:

.

Записать выражение молярной концентрации вещества. Указать единицу измерения.

Ответ:

с _в = , моль/л.

Записать выражение молярной концентрации эквивалентов вещества. Указать единицу измерения.

Ответ:

с _эк(в) = , моль/л.

Записать выражение моляльности вещества в растворе. Указать единицу измерения.

с_m (в) = , моль/кг.

Записать выражение титра раствора вещества. Указать единицу измерения.

Ответ:

T _в = , г/см³.

ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

УРОВЕНЬ А

1. Указать, какие из приведенных реакций являются эндотермическими:

а) Mn_(к) + 1/2O_2(г) = MnO_(к);

б) 1/2N_2(г) + 3/2H_2(г) = NH_3(г);

в) 1/2N_2(г) + 1/2O_2(г) = NO_(г).

Решение

Так как данные реакции являются реакциями образования 1 моль сложного вещества из простых веществ, то изменение энтальпии приведенных процессов есть стандартная энтальпия образования этих веществ. Для определения теплового эффекта (изменения энтальпии) реакции из таблицы выписываем значения стандартных энтальпий образования: MnO_(к)), NH_3(г), NO_(г):

Δ _f H^о (298 К, MnO_(к)) = –384,93 кДж/моль;

Δ _f H^о(298 К, NH_3(г)) = –46,2 кДж/моль;

Δ _f H^о = (298 К, NO_(г)) = 90,3 кДж/моль.

Реакции а, б имеют отрицательные значения изменения энтальпии, а реакция в – положительное значение изменения энтальпии. Эндотермическими являются те реакции, изменения энтальпии которых имеют положительные значения.

Ответ: в).

2. Без использования табличных данных определить, для каких из перечисленных реакций изменение энтропии имеет положительное значение:

а) CO_(г) + H_2(г) = C_(к) + H₂O_(г);

б) 2Cu(NO₃)_2(к) = 2CuO_(к) + 4NO_2(г) + O_2(г);

в) 2PbS_(к) + 3O_2(г) = 2PbO_(к) + 2SO_2(г).

Решение

Так как наибольшее значение стандартной энтропии имеют вещества, находящиеся в газообразном состоянии, то энтропия увеличивается, если в ходе реакции возрастает число газовых моль (реакция б)). При протекании реакций а и в наблюдается уменьшение числа газовых моль системы. Следовательно, изменение энтропии данных реакций имеет отриательное значение.

Ответ: б).

Написать формулу для расчета стандартной энтальпии растворения вещества. Указать единицы измерения.

Ответ:

Δ_раствН°(298К) = = , кДж/моль.

СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

И ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ

УРОВЕНЬ А

1.Написать формулу связи К_р с термодинамическими функциями.

Ответ: ∆ _rG º(298 K) = ∆ _rH º(298 K) – T ∆ _rS º(298 K) = –2,3 RT lg K_p.

2. Написать формулу зависимости скорости реакции от температуры и Е _акт.

Ответ: .