ТОП 10:

Рассчитать константу равновесия в реакции цементации



CuSO4(р-р) + Fe(к) < = > FeSO4(р-р) + Cu(к),

Протекающей при стандартных условиях.

 

Дано: Уравнение реакции Решение   Записываем реакцию в ионном виде:
Кс – ?

 

Feo(к) + Cu+2(р-р) + SO <=> Fe+2(р-р) + SO + Cuo(к) – полное ионное уравнение.

Cu+2(р-р) + Feo(к) < = > Fe+2(р-р) + Cu0(к) – сокращенное ионное уравнение

 

НОК ДМ

окис-ль Сu+2 + 2ē = Cu 1 = 0,34 В (см. табл. 11.1)

восст-ль Fe0 – 2ē = Fe+2 1 = –0,44 В (см. табл. 11.1)

Cu+2 + Fe0 = Cu0 + Fe+2

ε0 = ; ε0 = 0,34 – (–0,44) = 0,78 В.

 

.

 

Так как приведенная реакция является окислительно-восстанови-тельной, то

 

= ,

где n – НОК.

= = 1026

 

Высокое значение Кс свидетельствует о прктически полном смещении равновесия вправо.

Ответ: Кс = 1026

УРОВЕНЬ С

1. Определить состав смеси (% масс.) карбоната магния и оксида магния, если при прокаливании смеси получено 40 см3 оксида углерода (IV) (н.у.), а при взаимодействии продукта, полученного после прокаливания, с ортофосфорной кислотой получено 0,8 г ортофосфата магния. Составить уравнения реакций.

Дано: MgO и MgCO3 V = 40 см3 m = 0,8 г Решение: mсмеси = m(MgO)исх + мас. мас.
ω – ? ω – ?

 

Массу MgCO3 в смеси определяем используя уравнение реакции, протекающей при прокаливании:

 

MgCO3 MgO + CO2 . (12.1)

84,3 г 22,4 л

m 0,04 л,

 

где = 84,3 г/моль, V = 0,04 л,

откуда

 

m = = 0,15 г.

 

Используем уравнение (12.1) также для расчета mMgO, полученного по реакции (12.1):

 

MgCO3 MgO + CO2

84,3 г 40,3 г

0,15 mMgO, уравнения (12.1),

 

где = 40,3 г/моль,

откуда mMgO (12.1) = = 0,07 г.

После прокаливания смесь состоит только из MgО (mMgO(общ) =
= mMgO (12.1) + mMgO(исх)).

При взаимодействии продукта, полученного после прокаливания с ортофосфорной кислотой, протекает реакция

 

3MgO + 2H3PO4 = Mg3(PO4)2 + 3H2O.

 

Составляем пропорцию:

 

3∙ 40,3 г 262,9 г

mMgO(общ) 0,8 г,

 

где МMgО = 40,3 г/моль, М = 262,9 г/моль,

откуда mMgO(общ) = г.

 

mMgO(исх) = mMgO(общ)mMgO (12.1) = 0,37 – 0,07 = 0,3 г.

 

Таким образом

 

mсмеси = mMgO(исх) + = 0,30 + 0,15 = 0,45 г.

 

Состав исходной смеси

 

ω = мас.

 

ω = 100 – 66,7 = 33,3 % мас.

 

2. Составить схему получения металлического кадмия из 10 г смеси оксидов CdO и ZnO гидрометаллургическим методом.
В качестве растворителя оксидов использовать разбавленную серную кислоту. Определить состав смеси (% мас.) и массу полученного кадмия, если в качестве восстановителя CdO использовали СО, а объем образовавшегося СО2 составляет 300 см3 (н.у.).

Дано: mCdO + ZnO = 10 г V = 300 см3 Решение Составляем схему разделения оксидов и записываем уравнения реакций по стадиям: 1. Растворение оксидов кадмия и цинка в H2SO4:
ω – ? ω – ? mCd – ?

 

CdO + H2SO4 = CdSO4 + H2O;

ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O.

 

2. Осаждение гидроксидов кадмия и цинка гидроксидом натрия при стехиометрическом соотношении солей и гидроксида натрия:

 

CdSO4 + 2NaOH = Cd(OH)2↓ + Na2SO4;

ZnSO4 + 2NaOH = Zn(OH)2↓ + Na2SO4.

 

3. Растворение амфотерного гидроксида цинка в избытке щелочи:

 

Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4].

избыток растворимая соль

 

Так как Na2[Zn(OH)4] – растворимая соль, то в осадке остается только гидроксид кадмия.

4. Отделение осадка Cd(OH)2 от раствора фильтрацией, промывка, сушка.

5. Разложение осадка Cd(OH)2 при нагревании:

 

Cd(OH)2 СdO + H2O↑.

 

6. Восстановление CdO оксидом углерода (II) при нагревании:

 

CdO + CO Cd + CO2.

 

112,4 г 22,4 л

mCd 0,3 л,

 

где mCd = 112,4 г/моль,

откуда

m = = 1,5 г.

Определяем содержание СdO в смеси:

 

CdO Cd

128,4г 112,4 г

mCdO 1,5 г,

 

где MCdO = 128,4 г/моль,

 

откуда m = = 1,71 г.

Определяем

 

ω = = ·100 = 17,1 %.

 

ω = 100 – 17,1 = 82,9 %.

 

Ответ: ω = 82,9 %, ω = 17,1 %; m = 1,5 г.

3. При растворении 0,5 г алюминиевой бронзы, состоящей из меди и алюминия, в хлороводородной кислоте выделилось 43,56 см3 водорода, собранного над водой и измеренного при 300 К и
740 мм рт. ст. Давление паров воды при 300 К равно 26,74 мм рт. ст. Определить состав сплава (% мас.).

Дано: mбронзы = 0,5 г HCl – растворитель V = 43,56 см3 Т = 300 К Р = 740 мм рт. ст. Р = 26,74 мм рт. ст. Решение   В соответствии со следствием из ряда стандартных электродных потенциалов металлов в хлороводородной кислоте могут растворяться только те металлы, у которых   < 0.

 

Определяем стандартные электродные потенциалы:

 

= + 0,34 В, = –1,67 В.

 

Следовательно, в хлороводородной кислоте из сплава будет растворяться только алюминий.

Уравнение реакции имеет вид

 

Al + HCl = AlCl3 + H2↑.

 

НОК ДМ

Al – 3e = Al3+ 1 2

H+ + e = H 3 6

2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑.

 

Массу алюминия в сплаве можно рассчитать по полученному уравнению реакции:

 

Al – 3 · 22400 см3 Н2.

mAl .

 

Откуда

 

, (12.2)

 

где МAl = 27 г/моль

Объем водорода при н.у. рассчитываем по объединенному уравнению газового состояния:

 

.

 

Откуда

 

= =

= .

 

где .

Подставляя величину в формулу (12.2), получаем

 

.

 

Рассчитываем содержание металлов в сплаве:

 

мас.

 

мас.

 

Ответ: мас., мас.

 

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:







Последнее изменение этой страницы: 2017-02-21; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.232.146.112 (0.011 с.)