ТОП 10:

Указать окислитель и восстановитель.



Определить Сэк(Na2S), если на взаимодействие с 4 г KMnO4 ушло 250 см3 раствора Na2S.

Дано: 4 г = 250 см3 = 0,25 л  
Уравнять реакцию и указать окислитель и восстановитель.

Решение

 

Na2S-2 + KMn+7O4 + H2O→ Mn+4O2 + Na2S+6O4 + KOH.

 

НОК ДМ

восст-ль S-2 – 8e = S+6 3

окисл-ль Mn+7 + 3e = Mn+4 8

 
 


3S-2 + 8Mn+7 = 3Sº + 8Mn+4

 

Переносим полученные коэффициенты в молекулярное уравнение. Уравниваем число ионов К+ и определяем количество воды → 4Н2О:

 

3Na2S +8KMnO4 + 4H2O = 8MnO2 + 3 Na2SO4 + 8KOH.

По закону эквивалентов

 

nэк(Na2S) = nэк(KMnO4);

;

 

= , г/моль,

 

где ne – число электронов, принятых одной молекулой KMnO4.

 

г/моль.

 

= моль/л.

 

Ответ: моль/л.

 

Уравнять реакцию

Mn(OH)4 + HCl → MnCl2 + H2O + Cl2 .

Указать окислитель и восстановитель.

Определить объем газа (н.у.), выделяющийся при взаимодействии 8 г гидроксида марганца (IV) с соляной кислотой.

Дано: m = 8 г Решение   Mn+4(OH)4 + HCl-1 →Mn+2Cl2 + Cl20 +H2O.  
V – ?

 

НОК ДМ

восст-ль Cl-1 – e = Cl0 2

окисл-ль Mn+4 + 2e = Mn+2 1

 
 


2Cl-1 + Mn+4 = Cl20 + Mn+2

Переносим полученные коэффициенты в молекулярное уравнение, окончательно уравниваем его, учитывая при этом количество ионов Cl-1, необходимое для получения MnCl2:

 

Mn(OH)4 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 4H2O.

 

М Vo

123 г – 22,4 л

8 г – х л

х = = 1,46 л.

 

Ответ: V = 1,46 л.

 

Уравнять реакцию

MnO2 + KClO3 + KOH → K2MnO4 + KCl + H2O.

Указать окислитель и восстановитель.

Определить массу оксида марганца (IV), необходимую для восстановления 150 см3 1 н раствора KСlO3.

Дано: V = 150 см3 = 0,15 л сэк(KClO3) = 1 моль/л Решение   Mn+4O2 + KCl+5O3 + KOH → → K2Mn+6O4 + KCl- + H2O  
m – ?

НОК ДМ

восст-ль Mn+4 – 2e = Mn+6 3

окисл-ль Cl+5 + 6e = Cl- 1

 
 


3Mn+4 + Cl+5 = 3Mn+6 + Cl-

 

Переносим полученные коэффициенты в молекулярное уравнение, уравниваем число К+, а затем Н и О:

3MnO2 + KClO3 + 6KOH = 3K2MnO4 + KCl + 3H2O/

 

По закону эквивалентов

 

nэк(KClO3) = nэк(MnO2);

 

V · сэк(KClO3) = ;

 

Mэк(MnO2) г/моль;

 

m = V ·сэк(KClO3)∙ ;

 

m = 0,15·1∙43,5 = 6,5 г.

 

Ответ: m = 6,5 г.

МЕТАЛЛЫ VIII ГРУППЫ

УРОВЕНЬ А

1. Определить заряд комплексного иона, степень окисления и координационное число комплексообразователя в соединении Na3[Co(CN)6].

Решение

 

Заряд комплексного иона [Co(CN)6]3- равен суммарному заряду ионов внешней сферы, но противоположен ему по знаку.

Степень окисления комплексообразователя определяется по заряду комплексного иона: х

х + 6∙(-1) = -3, откуда х = 3, таким образом, заряд комплексообразователя Со3+. Координационное число комплексообразователя (Со3+) равно суммарному числу лигандов (СN-), окружающих комплексообразователь, т.е. кч = 6.

 

Ответ: [Co(CN)6]3-, Со3+, кч = 6.

Написать сокращенные электронные формулы атомов железа и иридия и указать расположение валентных электронов по подуровням.

 

Решение

 

Ответ:

 

3. Раствор содержит ионы Fe2+, Pd2+, Ni2+ в одинаковой концентрации. В какой последовательности эти ионы будут выделяться при электролизе, если напряжение достаточно для выделения любого металла?

Решение

 

Приведенные ионы будут восстанавливаться на катоде в порядке уменьшения их стандартных электродных потенциалов:

 

= 0,83 В, = –0,25 В, = –0,44 В.

 

Ответ: ионы будут восстанавливаться в следующей последовательности: Pd2+, Ni2+, Fe2+ (+0,83; -0,25; -0,44 В).

УРОВЕНЬ В

1. Используя справочные значения изменений стандартных энергий Гиббса образования веществ, определить возможность самопроизвольного протекания реакции:

OsО4(к) +4Н2(г) = Os(к) + 4Н2О(ж) при стандартных условиях. Ответ мотивировать расчетом ΔrG°(298K).

 

Дано: Уравнения химической реакции. Решение Возможность самопроизвольного протекания реакции при 298К определяется знаком величины изменения энергии Гиббса для данной реакции:
DrGo(298 K) – ?

 

если ΔrG°(298 К) < 0, то самопроизвольное протекание реакции при заданных условиях возможно;

если ΔrG°(298 К) > 0, то при заданной температуре реакция невозможна. .

Значение ΔrG°(298 К) определяем по первому следствию из закона Гесса:

 

DrGo(298 K) = [DfGo(298 K, Os(к)) + 4DfGo(298 K, H2O(ж))] –

– [DfGo(298 K, OsO4(к)) + 4DfGo(298 K, Н2(г))].

 

  OsО4(к) + 4Н2 (г) = Os(к) + 4 Н2О(ж)
DfGo(298 K) кДж/моль -302,5   4(-237,3)

 

Тогда:

 

ΔrG°(298 К) = 4(-237,3) – (-302,5) = -646,7 кДж.

 

Ответ: так как ΔrG°(298 К) < 0, то самопроизвольное протекание реакции возможно.

2. Вычислить концентрацию ионов железа в 0,01 М растворе K3[Fe(CN)6], содержащем, кроме того, 0,02 моль/л цианида калия. Константа нестойкости иона [Fe(CN)6]3- в водном растворе равна 1.10-31.

Дано: с = 0,01 моль/л, сKCN = 0,02 моль/л, Кн = 1.10-31. Решение   Первичная диссоциация комплексных солей протекает по типу диссоциации сильных электролитов:
[Fe3+] – ?

K3[Fe(CN)6] = [Fe(CN)6]3-+3К+.

 

Концентрация комплексного иона [Fe(CN)6]3- равна 0,01 моль/л, так как из одной молекулы комплексной соли образуется один комплексный ион .

Константа нестойкости комплексного иона [Fe(CN)6]3- характеризует следующий равновесный процесс:

 

[Fe(CN)6]3- <=>Fe3+ + 6CN- (вторичная диссоциация); (19.1)

 

. (19.2)

 

Присутствие цианида калия в растворе смещает равновесие диссо-циации комплексного иона (19.1) влево вследствие возрастания концентрации одноименного иона CN-, образующегося при диссоциации KCN:

 

КCN = К+ + СN- .

 

После смещения равновесия устанавливается новое равновесие. Концентрацию Fe3+ в новом равновесии принимаем равной х моль/л.

Общая равновесная концентрация [CN-] равна сумме концентраций CN-, образовавшихся при диссоциации КCN и [Fe(CN)6]3-:

 

[CN-] = +

из [Fe(CN)6]3- из КCN

 

= 6х, моль/л;

из [Fe(CN)6]3-

= ·α· = 0,02·1·1 = 0,02 моль/л,

из КCN

так как КCN сильный электролит, α = 1, = 1.

Тогда

 

[CN-] = (6х + 0,02) моль/л.

 

Вследствие малого значения х принимаем

 

6х + 0,02 ≈ 0,02 моль/л.

 

Таким образом, выражение (19.2) примет вид

 

,

 

откуда

 

х = [Fe3+] = 1,56·10-23 моль/л.

 

Ответ: [Fe3+] = 1,56·10-23 моль/л.

 

3. Составить схемы электролиза и написать уравнения электродных процессов водных растворов солей: а) сульфата кобальта (II), б) хлорида палладия (II) (анод инертный). Какие продукты выделяются на аноде и катоде?

Дано: а)CoSO4, б) PdCl2. Анод инертный. Решение   а) CoSO4= Co2+ + SO42-,   K(-) A(+) инертный Co2+ + 2ē = Co SO42- 2H2O + 2 ē = H2 + 2OH- 2H2O – 4ē = O2 + 4H+
1. Схема электролиза – ? 2. Продукты электролиза – ?

 

На катоде выделяется Co и Н2, на аноде выделяется О2.

 

б) PdCl2 = Pd2+ + 2Cl-

K(-) A(+) инертный

Pd2+ + 2ē = Pd 2Cl-2ē = Cl2

H2O H2O

 

На катоде выделяется Pd, на аноде выделяется Cl2.

 

УРОВЕНЬ С







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 - 3.228.10.64 (0.015 с.)