Химия: Учебно-методическое пособие для студентов всех специальностей БГУИР часть 2

Индивидуальные задания

 

1. При восстановлении 1,2 г оксида Ме (II) водородом образовалось 0,27 г Н2О (г). Определите эквивалентную массу Ме, эквивалентные объемы водяных паров и Н2 (н.у.).

2.  Из  раствора  хлорной  меди  вытеснили  1,6 г  Cu(II)  трехвалентным

металлом   массой   0,45 г.   Установите   мольную   массу   этого   металла   и определите, сколько потребуется литров О2   (н.у.)  на  окисление 270 г  этого металла.

3.  При  взаимодействии  1,28 г  Ме  (I)  с  водой  выделилось  380 мл  Н2, измеренного при t = 210С и Р = 784 мм рт. ст. Установите, что это за металл, и определите эквивалентные массы его оксида, гидроксида и гидрида.

4.   На   нейтрализацию  0,943 г  Н3РО4    израсходовалось  1,288 г  КОН.

Вычислите основность кислоты и запишите уравнение реакции.

Чему равны эквивалентные объемы О2 и Cl2 при н. у.?

5.  При  разложении  на  нагретой  подложке  1,44 г  иодида  некоторого металла (II) масса подложки увеличилась на 0,44 г. Определите, иодид какого металла был использован, и рассчитайте эквивалентные массы оксида и гидроксида этого металла.

6.  При  растворении  2 г  некоторого  s – Me  II  группы  периодической таблицы   в   воде   выделилось   1,23 л   газа,   измеренного   при   t = 270C   и Р = 760 мм рт. ст.

Установите, что это за металл, и рассчитайте эквивалентные массы его оксида и гидроксида.

7. При взаимодействии 5,95 г некоторого вещества с 2,75 г хлороводорода получилось 4,40 г  соли.  Вычислите  эквивалентные массы  вещества,  соли  и установите формулу образовавшейся соли (ВМе = 1). Чему равен эквивалентный объем хлороводорода (HClГ) при н.у. ?

8. Железо массой 7 г вытесняет из кислоты HCl 3,2 л Н2, измеренного при t = 390C  и  Р = 760 мм  рт.  ст.  Какова  валентность  железа  в  этой  реакции? Определите эквивалентные массы его оксида и гидроксида.

9.  На  нейтрализацию  2,45 г   кислоты  идет  2,0 г   гидроксида  натрия. Определите  эквивалентную  массу  кислоты  и  запишите  ее  формулу,  если кислота  двухосновная. Какое  ее  количество  потребуется  на  окисление  46 г натрия?

10. После обработки 0,286 г хлорида металла(II) азотнокислым серебром образовалось  0,861 г   AgCl.   Определите  эквивалентную  массу   металла  и запишите  уравнение  реакции.  Чему  равен  эквивалентный объем  хлора  при н. у.?

11. На нейтрализацию 1 г основания израсходовано 2,14 г HCl. Вычислите эквивалент основания. Какую массу магния можно окислить этим же количеством кислоты?

12. Определите эквивалент и эквивалентную массу фосфора, кислорода и брома в соединениях РН3, Н2О, HBr.

13.  Некоторый  элемент  проявляет  валентность  3  и  5  в  соединениях:

хлориде и оксиде соответственно. Содержание хлора в хлориде 77,45%, кислорода в оксиде 56,35%. Установите, что это за элемент и формулы указанных соединений.

14. Из 1,35 г оксида металла получается 3,15 г его нитрата. Вычислите эквивалентную массу его металла.

15. Из 1,3 г гидроксида металла получается 2,85 г его сульфата. Вычислите эквивалентную массу металла.

16.Оксид трехвалентного металла содержит 31,58% кислорода. Вычислите эквивалентную, мольную и атомные массы этого металла.

17. Один оксид марганца содержит 22,56% кислорода, другой – 50,60%. Вычислите эквивалентную массу и стехиометрическую валентность марганца в этих оксидах. Составьте формулы оксидов.

18. В 2,48 г оксида одновалентного металла содержится 1,84 г металла. Вычислите эквивалентные массы металла и его оксида. Чему равны мольная и атомная массы этого металла?

19. 3,04 г некоторого металла вытесняют 0,252 г водорода, 26,965 г серебра и  15,885  г  меди  из  соединений  этих  элементов.  Вычислите  эквивалентные массы данных металлов.

20. Оксид металла содержит 28,57% кислорода, а его фторид – 48,72%

фтора. Вычислите эквивалентные массы металла и фтора.

21. При восстановлении 1,2 г оксида металла (II) водородом образовалось

0,27 г воды. Определите эквивалентную и мольную массы металла.

22. Вещество содержит 38,0% серы и мышьяк. Эквивалентная масса серы

16 г/моль. Вычислите эквивалентную массу и стехиометрическую валентность мышьяка, составьте формулу данного сульфида.

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

24. При взаимодействии 3,24 г трехвалентного металла с кислотой выделилось 4,03 л водорода (н. у.). Вычислите эквивалентную и атомную массы металла.

25. Какой объем при н.у. занимает эквивалентная масса кислорода? Вычислите эквивалентную и мольную массы двухвалентного металла, если на окисление 8,34 г этого металла пошло 0,68 л кислорода (н. у.).

26. Электронная оболочка атома элемента включает конфигурацию 4f5. Напишите электронную формулу элемента. В каком периоде и в какой группе он находится? Какое квантовое число определяет номер периода? Что определяет номер группы?

27. На основании электронно-графических формул атомов элементов F и Cl и квантово–механических законов объясните, почему F проявляет в соединениях степень окисления –1, а Cl от –1 до +7. Приведите примеры таких соединений.

28.  На  основании квантово–механических законов объясните, могут  ли np– электроны  содержаться  во  внешнем  слое  оболочки  атома,  если  она включает конфигурации ns2, ns1, (n–1)d10, (n–2)f3? Приведите соответствующие примеры.

29. В чем заключается правило Клечковского и правило Гунда? Объясните, какое число электронов содержит атом, если следующий электрон должен сделать выбор между 5s и 4d атомной орбиталью? Атом какого элемента при этом образуется?

30. Запишите электронные формулы элементов с порядковыми номерами

15 и 23. К каким семействам элементов они относятся и почему? Объясните сходство и различие в их свойствах.

31. В каком периоде и группе стоит элемент, имеющий три электрона на внешнем энергетическом уровне, для каждого из которых n = 3 и l = 1? Какие значения для них имеет магнитное квантовое число ml? Чему равно их суммарное спиновое число?

32. Запишите электронные формулы элементов с порядковыми номерами

17 и 25. К каким семействам элементов они относятся и почему? Объясните сходство и различие в их свойствах.

33.   Главное   квантовое   число   n = 4.   Запишите   значения   остальных квантовых чисел. Укажите элемент, у которого заканчивается заполнение электронами 4d орбитали. Сколько электронов находится на 4s и 4p орбиталях?

34. Составьте электронные формулы элементов с порядковыми номерами 8 и 16. Объясните, почему первый из них проявляет в соединениях основную степень окисления –2, а второй от –2 до +6. Приведите примеры их соединений.

35. В атоме элемента находится 5 электронных слоев и 7 внешних электронов. Какими квантовыми числами они характеризуются? Укажите этот элемент, определите номер периода, группы и возможные степени окисления в соединениях. Приведите формулы этих соединений.

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

37. Напишите электронные формулы атомов калия и меди. У какого из этих веществ сильнее выражены металлические свойства?

38. Напишите электронную формулу элемента, атом которого содержит 2 электрона на 3d–подуровне. В каком периоде, группе и подгруппе находится этот элемент и как он называется?

39. Составьте электронно–графическую формулу элемента с порядковым номером 20. Определите положение элемента в периодической системе и укажите, на каком подуровне находятся валентные электроны?

40. Напишите      электронные      формулы      атомов      элементарных полупроводников четвертой группы периодической таблицы элементов.

41. Составьте электронные формулы атомов марганца и хлора. Укажите общность и различие их свойств.

42. Какие значения могут принимать квантовые числа n, l, ml и   ms, характеризующие состояние электронов в атоме? Какие значения они принимают для внешних электронов атома германия?

43. 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 элемента?

44.   В   чем   заключается   принцип   Паули   и   правило   Гунда?   Ответ подтвердите на примере любого р- и d-элемента четвертого периода.

45. Напишите электронные формулы атомов индия, галлия, мышьяка. На каких подуровнях расположены их валентные электроны?

46. В чем заключается правило Клечковского? Какие орбитали атома заполняются электронами раньше: 4s  или 3d;  5s  или 4p? Составьте электронную формулу атома скандия.

47. Составьте электронные формулы атомов 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?

48.  Сколько  и  какие  значения  может  принимать  магнитное  квантовое число ml при орбитальном числе l = 0, 1, 2, 3? Какие элементы в периодической таблице называются d- и f–элементами? Приведите примеры.

49. Какие орбитали атома заполняются раньше: 5d или 6s, 4f или 6s? Ответ обоснуйте исходя из правила Клечковского.

50. Составьте электронные и электронно–графические формулы серы и ее элементарного иона. К какому семейству элементов относится атом серы?

 

51. Опишите   структуру   периодической   системы   элементов.   Чем определяется номер периода, группы? Семейства каких элементов составляют побочные подгруппы? Ответы подтвердите конкретными примерами.

52. Чем  обусловлена групповая аналогия элементов и  типовая, или электронная? Приведите примеры групповых и электронных аналогов элементов. В чем сходство и различие их свойств?

53. Приведите примеры s–элементов I и II групп периодической таблицы. Какие свойства (кислотные, основные или амфотерные) проявляют s-элементы II группы в соединениях? Приведите примеры таких соединений.

54. Охарактеризуйте р-элементы периодической таблицы, указав, в какие группы они входят и почему. Какие р-элементы проявляют металлические свойства, а какие амфотерные? Приведите примеры.

55.   Охарактеризуйте   d-элементы   периодической   таблицы.   С   какого периода и почему начинается формирование d-элементов? Чем обусловлена близость их свойств и название “переходные металлы ”?

56. Семейство каких элементов составляют главные подгруппы в периодической таблице? В каких периодах находятся только s- и р-элементы и почему? Ответ обосновать.

57. Что называется энергией ионизации и энергией сродства к электрону? Что такое электроотрицательность (ЭО) и относительная электроотрицательность (ОЭО)? Как они изменяются по периодам и группам?

58. Чем обусловлено нахождение элементов в одном периоде и как изменяются  свойства  элементов  периода  с   увеличением  их   порядкового номера?  Какой  электронной  конфигурацией  атома  заканчивается  каждый период и какой он начинается?

59. Как изменяются кислотно-основные свойства элементов с увеличением порядкового номера элемента в  пределах одного периода и  одной группы? Ответ подтвердите приведением соответствующих соединений.

60. Чем обусловлено нахождение галогенов и d-металлов в одной группе, но в разных подгруппах периодической таблицы? Почему d-элементы отсутствуют в третьем периоде? Ответ обоснуйте конкретными примерами.

61. Исходя  из  положения  цезия  и  германия  в  периодической  таблице составьте формулы оксидов, мета- и ортогерманиевой кислот, дигидрофосфата цезия.

62. Что такое энергия ионизации? В каких единицах она выражается? Как изменяется восстановительная активность s-, p- элементов в группах периодической таблицы с увеличением порядкового номера. Почему?

63. Что   такое    электроотрицательность   (ЭО)?    Как   изменяется    ЭО

р-элементов в периодах и группах с увеличением порядкового номера?

64. Исходя из положения германия и молибдена в периодической таблице составьте формулы следующих соединений: гидрида и хлорида германия, оксида молибдена, отвечающие высшей степени окисления атомов.

65. Что такое сродство к электрону? В каких единицах оно выражается? Как изменяется окислительная способность неметаллов в периодах и группах с увеличением порядкового номера?

66. Составьте формулы оксидов и гидроксидов элементов третьего периода периодической таблицы, отвечающих их высшей степени окисления. Как изменяется химический характер этих соединений при переходе от натрия к хлору?

67. Какой  из  элементов  четвертого  периода  -  ванадий  или  мышьяк  - обладает более выраженными металлическими свойствами? Какой из этих элементов образует газообразное соединение с водородом?

68. Какую  низшую  степень  окисления  проявляют  хлор,  сера  и  азот? Почему? Составьте формулы соединений алюминия с данными элементами в этой степени окисления. Дайте название этих соединений.

69. Исходя   из   положения   металла   в   периодической   таблице   дайте мотивированный ответ на вопрос: какое из каждой пары гидроксидов более сильное основание: Ba(OH)2  или Mg(OH)2; Ca(OH)2  или Fe(OH)2; Cd(OH)2 или Sr(OH)2?

70. Почему   марганец   проявляет    металлические    свойства,    хлор   -

неметаллические? Напишите формулы оксидов и гидроксидов этих элементов.

71. Какую низшую степень окисления проявляют водород, фтор, сера и азот? Почему? Составьте формулы соединений кальция с данными элементами в низшей степени окисления. Как называются соответствующие соединения?

72. Какую  низшую  и  высшую  степень  окисления  проявляют  кремний, мышьяк и хлор? Составьте формулы соединений данных элементов, отвечающих этим степеням окисления, и дайте их название.

73. Какую  высшую  степень  окисления  проявляют  германий,  ванадий, марганец?  Почему?  Составьте  формулы  оксидов  данных  элементов, отвечающих данной степени окисления.

74. Какую низшую и высшую степень окисления проявляют углерод, сера и йод? Почему? Составьте формулы соединений указанных элементов, отвечающих этим степеням окисления.

75. К какому семейству относятся элементы, в атомах которых последний электрон  попадает  на  4f-  и  на  5f-  орбитали?  Сколько  элементов  включает каждое из этих семейств? Как отражается на свойствах этих элементов электронное строение их атомов?

76. Метод валентных связей (МВС) в объяснении ковалентной связи, его основные положения. Насыщаемость ковалентной связи (на конкретных примерах).

77. Направленность ковалентной связи, σ- и π- связи. Кратные (двойные и

тройные) связи. Приведите примеры молекул.

78. Теория гибридизации атомных орбиталей (АО). sp-, sp2- и sp3- гибридизация. Формы гибридных АО и углы между ними. Объясните строение молекулы AlCl3.

79.  С  позиций  МВС  объясните  линейное  строение  молекулы  BeCl2   и

плоское строение молекулы BCl3. Какой вид гибридизации имеют АО Ве и В в этих молекулах?

80. С позиций МВС объясните пирамидальное строение молекул NH3  и NF3. Укажите тип гибридизации АО у азота. Изобразите графическую формулу указанных соединений.

81. Полярность ковалентной связи и ее численное выражение. Рассчитайте полярность связи N – H  и N – F в соединениях NH3 и NF3. Объясните различие

величин дипольных моментов [µ(NH3) = 1,48 D, µ(NF3) = 0,2 D]. Рассчитайте

длины диполей в указанных молекулах.

82. Дипольные моменты молекул H2O и  H2S равны соответственно 1,84 и

0,94 D. Вычислите длины диполей. В какой из молекул связь более полярна? Приведите структурные формулы молекул и укажите направления дипольных моментов.

83. В молекулах NH3 и  NF3 азот находится в состоянии sp3-гибридизации

 

АО. Объясн< те пирамидальную форму этих молекул и различие в величинах их дипольных моментов: µ(NH3) = q,48 D; µ(NF3) = 0,2 D. Определите длину

диполей.

84. С позиций МВС объясните плоское строение молекулы ВF3 и пирамидальное строение молекулы NF3. Укажите тип гибридизации АО у В и N. Представьте графические формы этих молекул.

85. С позиций МВС объясните тетраэдрическую форму молекулы СН4  и плоское строение молекулы С2Н4. Укажите вид гибридизации АО углерода в этих соединениях и приведите их геометрические изображения.

86. Полярность химических связей и молекул. Дипольные моменты молекул, единицы измерения. Чему равна доля ионности связи С - Н и дипольный момент молекулы СН4? Какой тип гибридизации АО у атома углерода в молекуле метана?

87. С позиций МВС объясните тетраэдрическую структуру кремния. Каков тип гибридизации АО у кремния? Объясните механизм образования молекулы SiF4 и иона [SiF6]2–.

88. Какие соединения образует углерод с водородом в случае sp-, sp2- и

sp3-гибридизации АО углерода? Приведите геометрические формы этих молекул.

89. Какой тип гибридизации АО кремния в комплексном анионе [SiF6]2–?

Возможно ли существование аналогичного аниона [CF6]2–? Ответ обосновать.

90. С позиций теории гибридизации объясните геометрическую форму молекул Cl2, HCl, BCl3. Чему равна степень ионности связей в этих молекулах?

91. Изобразите электронно-графические формулы молекул F2  и Cl2  и объясните более прочную связь в молекуле Cl2, хотя длина связи в этой молекуле больше, чем в молекуле F2.

92.  Какая  химическая  связь  называется  ионной?  Основные  свойства ионной связи. В каких из перечисленных ниже соединений связь более всего приближена к ионной: NaCl, CsCl, HCl? Ответ подтвердите расчетами.

93. Какая химическая связь называется донорно-акцепторной? Укажите характер связей в комплексном соединении [Zn(H2O)4]Cl2. Укажите донор и акцептор.

94. Какая химическая связь называется водородной? Почему Н2О и НF, имея меньшую молярную массу, плавятся и кипят при более высоких температурах, чем их аналоги?

95.  С  позиций  МВС  объясните  образование  молекулы  NH3         и комплексного иона   [Zn(NH3)4]2+. В каком случае имеет место донорно- акцепторное взаимодействие?

96. Что называется электрическим моментом диполя и длиной диполя? В

каких единицах они измеряются? Определите длину диполя молекулы NF3,

если µ(NF3) = 0,2 D.

97.   Основные   положения  метода   молекулярных  орбиталей  (ММО).

Связывающие  и  разрыхляющие  σ-  и  π-молекулярные орбитали.  Запишите

электронную формулу молекулы О2 и объясните ее парамагнитные свойства.

98. С позиций ММО объясните близость значений энергий диссоциации молекул N2  (945 кДж/моль) и СО (1071 кДж/моль). Запишите их электронные формулы и определите порядок связи.

99. На основании ММО объясните различную прочность молекулы NO (149 ккал/моль) и молекулярного иона NO+  (251 ккал/моль). Чем объясняются парамагнитные свойства NO и диамагнитные NO+?

 

101. При повышении температуры от 298 до 308 К скорость некоторой реакции  увеличилась  в  3  раза.  Определите  численные  значения  величин

температурного коэффициента γ и энергии активации Еа. От каких факторов

они зависят и каков их физический смысл?

102. Исходя из закона действия масс (ЗДМ) определите, как изменится скорость химической реакции (υх.р)

2SO2+O2 = 2SO3,

если объем газовой смеси увеличить в 3 раза. От каких факторов  зависит численное значение константы скорости и каков ее физический смысл?

103. Вычислите энергию активации (Еа) и температурный коэффициент (γ)

реакции, если при 285 К она протекает за 60 с, а при 298 К за 30 с. От чего зависят их численные значения? Какой физический смысл этих величин?

104. Скорость реакции С2Н4(г)+Н2 = С2Н6(г) увеличилась в 9 раз. Исходя из ЗДМ рассчитайте, во сколько раз увеличилась концентрация реагирующих веществ по сравнению с первоначальной. Каков физический смысл константы скорости реакции и от каких факторов зависит ее численное значение?

105. Определите энергию активации реакции, если при увеличении температуры от 280 до 300 К константа скорости (к) увеличилась в 10 раз. От

каких факторов  зависят численные значения Еа и к? Каков их физический смысл?

106. Исходя из ЗДМ определите скорость гетерогенной реакции

Fe2O3(кр) + 3СО(г) = 2Fe(кр) + 3СО2(г),

если  она  началась  при  [CO] = 0,5  моль/л.  Как  изменится  скорость  данной реакции, если объем системы уменьшить в 3 раза? Каков физический смысл константы скорости реакции и   от каких факторов   зависит ее численное значение?

107. Реакция идет по уравнению

2NO(г) + Cl2(г) = 2NOCl(г).

Исходные      концентрации      веществ      были:      [NO] = 0,4      моль/л, [Cl2] = 0,3 моль/л. Как изменится скорость реакции, когда прореагирует 50% NO? Oт каких факторов   зависит   численное значение константы скорости реакции?

108. Определите скорость реакции

2SO3(г) = 2SO2(г) + О2(г)

при исходной концентрации SO3, равной 2,8 моль/л, и в момент времени, когда получится 1 моль/л О2. Какова концентрация получившегося SO2? Сформулируйте закон действия масс.

109. Реакция протекает по уравнению

3А(г) + В(г) = 2С(г).

Исходные    концентрации    веществ    были,    моль/л:    A = 4,2;    B = 2,0. Определите   υх.р     в   начальный   момент   и   по   истечении   времени,   когда [A] = 1,2 моль/л. Как изменится при этом давление газовой смеси?

110. Рассчитайте изменение скорости реакции

2СО(г) + О2(г) = 2СО2(г)

при уменьшении давления в системе в 10 раз. Как повлияет уменьшение давления на значение константы скорости?

111. Определите скорость химической реакции

N2(г) + 3Н2(г) = 2NH3(г)

при  исходных концентрациях [N2] = 2  моль/л и  [H2] = 8  моль/л и  в  момент времени, когда концентрация азота уменьшилась на 10%.

112. Рассчитайте, во сколько раз изменится константа скорости реакции (к) при увеличении температуры от 500 до 1000 К, если энергия активации (Еа) процесса равна 95,5 кДж/моль. Каков физический смысл к и Еа  и от каких

факторов зависят их численные значения?

113. Определите скорость химической реакции

3А(г) + В(г) = 2С(г),

если   реакция   началась   при   следующих   концентрациях:   [A] = 1   моль/л; [B] = 0,5 моль/л. Определите давление газовой смеси в начальный момент и в момент времени, когда [A] уменьшилась на 30% (Т = 300 К).

114. Запишите выражение ЗДМ для следующих реакций: Fe3O4(кр)+СО(г) = 3FeО(кр)+СО2(г); Fe2O3(кр)+3С(кр) = 2Fe(кр)+3СО(г).

Как  изменятся  их  скорости,  если  а)  давление  увеличить  в  3  раза;  б)

повысить температуру на 100 К (температурный коэффициент первой реакции равен двум, второй – трем)?

115. Какие реакции называются гомогенными и гетерогенными? Запишите выражение ЗДМ для реакций:

1)   NO(г)+О3(г) = О2(г)+NO2(г);

2)   Fe2O3(кр)+3Н2(г) = 2Fe(кр)+3Н2О(г).

Как надо изменить давление в системах, чтобы скорость первой реакции увеличилась в 36 раз, а скорость второй – в 27 раз? Ответ подтвердите расчетами.

116. При температуре 423 К некоторая реакция заканчивается за 16 мин.

 

Через сколько минут закончится эта реакция при 473 К, если температурный коэффициент  реакции  (γ)  равен  3?  Каков  физический  смысл  γ  и  от  каких

факторов зависит его численное значение?

 

117. Вычислите энергию активации (Еа) реакции

2NO2(г) = 2NO(г) + О2(г),

если константы скоростей (к) этой реакции при 600 и 640 К соответственно равны 84 и 407 моль/л⋅с. Каков физический смысл Еа и к и от каких факторов зависят их численные значения?

118. Какие реакции называются гетерогенными? Во сколько раз следует изменить давление в системе

СО2(г) + С(кр) = 2СО(г),

чтобы скорость реакции увеличилась в 16 раз? Назовите факторы, влияющие на скорость гетерогенных реакций.

119. Определите энергию активации (Еа) и температурный коэффициент реакции  (γ),  если  при  повышении  температуры  от  290  до  300  К  скорость

реакции возросла в 2 раза. Каков физический смысл этих величин и от каких факторов они зависят?

120. Реакция, выраженная уравнением

А(г) + 2В(г) = С(г),

началась при концентрациях: [A] = 0,03 моль/л, [B] = 0,05 моль/л. Константа скорости  к = 0,4.  Определите начальную скорость реакции  и  скорость ее  в момент времени, когда [A] уменьшилась на 0,01 моль/л. Каков физический смысл константы скорости и от каких факторов она зависит?

121. Во сколько раз изменится скорость химической реакции при повышении температуры от 300 до 400 К, если температурный коэффициент

γ = 2? Определите энергию активации (Еа) реакции. Каков физический смысл

Еа и γ и от каких факторов они зависят?

122. При повышении температуры от 298 до 318 К скорость реакции возросла   в   9   раз.   Определите   температурный   коэффициент   и   энергию активации реакции. От каких факторов зависят их численные значения?

123. Напишите выражение ЗДМ для следующих реакций:

N2(г)+3Н2(г) = 2NH3(г);

СаО(кр)+3С(кр) = СаС2(кр)+СО(г).

Как повлияет повышение давления в этих системах в 3 раза на скорость реакций? Ответ обосновать расчетами. От каких факторов зависит значение константы скорости реакции?

124. Во сколько раз следует увеличить концентрацию О2 в системе

2NO(г)+О2(г) = 2NO2(г),

чтобы при уменьшении концентрации NO в 4 раза скорость реакции не изменилась? Ответ подтвердите расчетами. От каких факторов зависят скорость и константа скорости гомогенных реакций?

125. Чему равна энергия активации (Еа) и температурный коэффициент (γ)

реакции, если при повышении температуры от 290 до 310 К скорость ее увеличилась в 4 раза? Каков физический смысл Еа и γ и от каких факторов зависят их численные значения?

 

126. Равновесие в системе

 

 

Н2(г)+I2(г) ' 2HI(г)

 

установилось  при  следующих  концентрациях  веществ,  моль/л:  Н2 = 0,025; I2 = 0,005;  HI = 0,09.  Определите численное значение  константы  равновесия (КС)  и   давление  в  системе  при  равновесии  (Т = 298  К).  Как  повлияет повышение давления и температуры на смещение равновесия, если реакция экзотермическая?

127. Найдите константу равновесия (КС) эндотермической реакции

 

N2O4(г) ' 2NO2(г),

 

если начальная концентрация N2O4 равна 0,08 моль/л, а к моменту равновесия его  израсходовалось  50%.  Укажите  способы  смещения  равновесия  вправо. Какой физический смысл КС  и от каких факторов зависит ее численное значение?

128. При некоторой температуре равновесие в газовой системе

 

2NO2(г) ' 2NO(г)+О2(г)

 

установилось при следующих концентрациях веществ: C

 

NO2

= 0,006 моль/л;

 

 

O

CNO = 0,024 моль/л; С

2

 

= 0,012 моль/л. Определите константу равновесия (КС)

и исходную концентрацию NO2. Как нужно изменить давление и концентрации веществ, чтобы довести реакцию до конца?

129. При состоянии равновесия в системе

 

N2(г)+3Н2(г) = 2NH3(г)

 

 

N

концентрации участвующих веществ равны: C

2

= 3 моль/л; С

 

H

2

= 9 моль/л;

 

C NH 3

 

= 4   моль/л.   Определите   константу   равновесия   (КС)   и   исходные

концентрации  N2   и  Н2.  В  каком  направлении  сместится  равновесие  при уменьшении температуры, если реакция экзотермическая?

130. Константа равновесия гетерогенной реакции

 

FeO(кр)+CO(г) ' Fe(кр)+CO2(г)

 

при некоторой температуре равна 0,5. Найдите равновесные концентрации СО

и CO2, если начальные составляли: ССО = 0,05 моль/л; ССО2 = 0,01 моль/л. Как

повлияет повышение давления на равновесие системы и численное значение константы равновесия?

131. Вычислите константу равновесия (КС) и равновесное давление при

298 К в газовой системе

 

 

 

 

если начальная концентрация С

PCl5 ' PCl3+Cl2,

 

 

5

PCl    = 1 моль/л, а к моменту равновесия его

 

израсходовалось 50%. В каком направлении сместится равновесие при повышении температуры, если реакция эндотермическая?

132. Константа равновесия (КС) в газовой системе

 

А+В ' С+D

 

равна 1. Сколько процентов вещества А прореагирует к моменту равновесия, если начальные концентрации были: СА = 0,02 моль/л; CB = 0,1 моль/л? Какими способами можно сместить равновесие вправо (реакция эндотермическая)? От каких факторов зависит численное значение константы равновесия?

133. Система

 

С(кр)+СО2(г) ' 2СО(г) – Q

 

находится в состоянии равновесия. Как изменится концентрация СО в случае: а)   повышения  температуры  при  Р = const;  б)   повышения  давления  при T = const.  В  каком  случае  и  как  изменится  (уменьшится  или  увеличится) значение константы равновесия? Ответ необходимо обосновать.

134. В каком направлении сместится равновесие в газовой системе

 

А2+В2 ' 2АВ,

 

если давление увеличить в 2 раза и одновременно повысить температуру на

10 К. Температурные коэффициенты прямой и обратной реакций равны соответственно 2 и 3. Какая это реакция экзо- или эндотермическая? Ответ необходимо обосновать.

135. Константа равновесия (КС) в газовой системе

 

А+В ' С+D

 

равна 1. Вычислите равновесные концентрации веществ, если в начале реакции в объме 10 л содержится 60 моль вещества А и 40 моль вещества В. Укажите способы смещения равновесия вправо (реакция экзотермическая). Как при этом изменится численное значение константы равновесия?

136. В сосуде емкостью 10 л установилось равновесие в газовой системе

 

СО+Cl2 ' COCl2+Q.

 

Состав равновесной системы: 11 г СO; 36 г Cl2; 42 г COCl2. Вычислите константу равновесия (КС) и исходные концентрации CO и Cl2. Как изменится численное значение КС при увеличении температуры и почему?

137. В сосуд емкостью 0,2 л поместили 0,3 г Н2  и 0,8 г I2. После установления равновесия в сосуде обнаружено 0,7 г HI. Запишите уравнение реакции, вычислите константу равновесия и установите направление смещения равновесия при увеличении температуры, если реакция экзотермическая. Как изменится при этом численное значение константы равновесия?

138. Запишите выражение для констант равновесия КС  и КР  гетерогенной

системы

 

2ZnS(кр)+3O2(г) ' 2ZnO(кр)+2SO2(г)+Q

 

и определите численное значение КР, если общее давление в системе 1 атм, а парциальное давление кислорода Ро2 = 0,26 атм. Как изменится ее значение если: а) увеличить давление (T = const); б) увеличить температуру (P = const).

139.  Определите численное значение константы равновесия КР   газовой

системы

 

2HI ' I2+H2 – Q,

 

если равновесие установилось при следующих парциальных давлениях газов:

 

I

PHI = 4,05⋅104  Па; P

2

= 4,4⋅102  Па; Рн2 = 7,5⋅102  Па. Как изменится численное

значение КР при увеличении температуры? Ответ обосновать.

140. Константа равновесия (КР) при некоторой температуре в системе

 

4HCl(г)+O2(г) ' 2Cl2(г)+2H2O(г)+Q

 

равна 0,3. Какие вещества преобладают в состоянии равновесия? Каким способом можно увеличить численное значение КР? Ответы должны быть обоснованными.

141.Чему равно численное значение константы равновесия КР,  если  на момент равновесия в системе

 

СаСО3(кр) ' СаО(кр)+СО2(г) – Q

 

парциальное давление СО2 равно 1 атм? Каким способами эту реакцию можно довести до конца?

142. Какими способами обратимую реакцию

2SO2(г)+О2(г) ' 2SO3(г)+Q

 

можно довести до конца? Запишите выражение для констант равновесия КС  и

КР. От каких факторов зависит численное значение константы равновесия?

143. При 782 К константы скоростей прямой и обратной реакций равны соответственно 0,16 и 0,0047. Чему равна константа равновесия? При каких кинетических условиях наступает равновесие? От каких факторов зависит численное значение константы равновесия?

144. Запишите выражения для КС и КР следующей равновесной системы:

 

С(кр)+СО2(г) ' 2СО(г)+Q.

 

Как изменится концентрация СО2 и численное значение КС если: а) увеличить температуру (Р = const); б) увеличить давление (T = const). Ответ обосновать.

145. При некоторой температуре равновесие в газовой системе

 

2SO2+O2 ' 2SO3

 

установилось  при  следующих  концентрациях  веществ,  моль/л:  SO2 = 0,04; O2 = 0,06; SO3 = 0,02. Рассчитайте численное значение константы равновесие КС и исходные концентрации SO2 и O2. Какая это реакция, экзо- или эндотермическая, если с повышением температуры значение КС  уменьшилось. Ответ обосновать.

146. Исходные концентрац< и оксида азота и хлора в газовой системе

 

2NO+Cl2 ' 2NOCl

 

соответственно равны 0,5 и 0,2 моль/л. Вычислите константу равновесия КС  и равновесное давление в системе, если к моменту равновесия израсходовалось

20%  NO  (T = 298  K).  Как  повлияет  повышение  давления  на  смещение равновесия и численное значение КС?

147. Вычислите значение констант равновесия в системах

 

С(кр)+О2(г) ' СО(г);

 

С(кр)+СО2(г) ' 2СО(г),

 

в которых равновесные парциальные давления СО2 составляли 0,2 атм при общем давлении газовых смесей 1 атм. Какой физический смысл константы равновесия и от каких факторов зависит ее значение?

 

 

 

 

148. Вычислите равновесную концентрацию водорода в газовой системе

 

2HI ' H2+I2 – Q,

если  исходная концентрация HI  равна  0,05  моль/л, а  константа равновесия КС = 0,02. Как изменится численное значение КС при увеличении температуры? Ответ обосновать.

 

 

149. Каково равновесное давление при 300 К в газовой смеси

2HI ' H2+I2 – Q,

если  исходная концентрация HI  равна  0,55  моль/л, а  константа равновесия равна 0,12? Как сместить равновесие вправо? Изменится ли, как и в каком случае численное значение КС?

150. Исходя из кинетических условий наступления равновесия выведите

выражения   для констант равновесия следующих гомогенных и гетерогенных систем:

2NO2(г) ' 2NO(г)+O2(г) – Q; ZnS(кр)+O2(г) ' Zn(кр)+SO2(г)+Q; СаСО3(кр) ' СаО(кр)+СО2(г) – Q.

Укажите  все  способы,  позволяющие  сместить  равновесие  этих  систем

вправо. В каких случаях изменится численное значение констант равновесия?

 

 

 

151. Сколько граммов NaCl и Н2О нужно взять для приготовления 0,5 л

2 н. раствора? (Ответ: 58,5 г NaCl и 441,5 мл Н2О).

152. Определите нормальность и молярность раствора H2SO4, в 250 мл которого содержится 24,5 г H2SO4. (Ответ: 2 н.; 1 M).

153. Какой объем 1 н. раствора HCl необходим для нейтрализации КОН,

содержащегося в 10 мл его 0,2 н. раствора? (Ответ: 50 мл).

154.   Определите   нормальность   раствора   H2SO4,   15   мл    которого взаимодействуют с 30 мл 0,5 н. раствора ВаСl2. (Ответ: 1 н.).

155.   Какова   процентная   концентрация   раствора,   полученного   при растворении 80 г сахара в 160 мл воды? (Ответ: 33,3%).

156. Вычислите молярную и нормальную (эквивалентную) концентрации

20%-го раствора CaCl2, плотность которого 1,178 г/см3. (Ответ: 2,1 М; 4,2 н.).

157.  Сколько  литров  2,5%-го  раствора  NaOH  (ρ = 1,03  г/см3)  можно приготовить из 80 мл 35%-го раствора (ρ = 1,38 г/см3)? (Ответ: 1,5 л).

158.  Рассчитайте  молярность  и  нормальность  2,5%-го  раствора  NaOH

(ρ = 1,03 г/см3) (Ответ: 0,64 М; 0,64 н.)

159. Определите нормальность и молярность раствора H2SO4, в 250 мл которого содержится 12,25 г кислоты. (Ответ: 1 н.; 0,5 M).

160. Рассчитайте молярность, моляльность и нормальность 10%-й H2SO4

(ρ = 1,07 г/см3). (Ответ: 1,09 моль/л; 1,13 моль/кг; 2,18 экв/л).

161. Для нейтрализации 20 мл 0,1 н. раствора кислоты потребовалось 8 мл раствора NaOH. Сколько граммов NaOH содержит 1 л этого раствора? (Ответ:

10 г).

162.  Вычислите молярную и  эквивалентную концентрации 20%-го раствора CaCl2, плотность которого 1,178 г/см3. (Ответ: 2,1 М; 4,2 н.).

163. Чему равна нормальность 30%-го раствора NaOH, плотность которого

1,326 г/см3? К 1 л этого раствора прибавили 5 л воды. Вычислите процентную концентрацию полученного раствора. (Ответ: 9,96 н.; 6,3%).

164.  К  3  л  10%-го  раствора  HNO3,  плотность  которого  1,054  г/см3,

прибавили 5 л 2%-го раствора той же кислоты с плотностью 1,009 г/см3. Вычислите процентную и молярную концентрации полученного раствора, если считать, что его объем равен 8 л. (Ответ: 5%; 0,82 M).

165. Вычислите эквивалентную и молярную концентрации 20,8%-го раствора HNO3, плотность которого 1,12 г/см3. Сколько граммов кислоты содержится в 4 л этого раствора? (Ответ: 3,70 н.; 4,17 М; 931,8 г).

166.  Вычислите  молярную,  эквивалентную и  моляльную  концентрации

16%-го раствора AlCl3, плотность которого 1,149 г/см3. (Ответ: 1,38 M; 4,14 н.;

1,43 m).

167. Какой объем 20,01%-го раствора HCl (плотность1,100 г/см3) требуется для приготовления 1 л 10,17%-го раствора HCl (плотность 1,050 г/см3). (Ответ:

485,38 см3).

168. Смешали 10 см3   10%-го раствора HNO3  (плотность 1,056 г/см3) и

100 см3 30%-го раствора HNO3 (плотность 1,538 г/см3). Вычислите процентную концентрацию полученного раствора. (Ответ: 20,38%).

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

170. Какой объем 50%-го раствора КОН (плотность 1,538 г/см3) требуется

для  приготовления  3  л  6%-го  раствора  (плотность  1,048  г/см3)?  (Ответ:

245,5 см3).

171.  Какой  объем   10%-го  раствора  Na2CO3    (плотность  1,105  г/см3)

требуется для приготовления 5 л 2%-го раствора (плотность 1,02 г/см3)? (Ответ:

923,1 см3).

172. 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).

173.   Сколько   грамм< в   HNO3     содержалось   в   растворе,   если   на нейтрализацию его потребовалось 35 см3  0,4 н. раствора NaOH? Чему равен титр раствора NaOH? (Ответ: 0,882 г; 0,016 г/см3).

174. На нейтрализацию 1 л раствора, содержащего 1,4 г, требуется 50 см3

кислоты. Вычислите нормальность раствора кислоты. (Ответ: 0,53 н.).

175. Сколько граммов NaNO3 нужно растворить в 400 г воды, чтобы приготовить 20%-й раствор? (Ответ: 100 г).

176. Из 10 кг 20%-го раствора при < хлаждении выделилось 400 г соли.

Чему равна процентная концентрация охлажденного раствора? (Ответ: 16,7%).

 

 

176.  Определите  концентрацию и  количество  ионов  в  0,02 н.  растворе

Na2CO3 (α = 1). Запишите уравнение диссоциации.

177.  Степень  диссоциации  α слабой  одноосновной  кислоты  в  0,2  М

растворе равна 0,03. Вычислите концентрацию Н+ и константу диссоциации КД.

178.  Определите  концентрацию и  количество  ионов  в  0,06 н.  растворе

FeCl3.

179. Определите   концентрацию ионов ОН–  в   растворе, в 1 л которого содержится 3,5 г NH4OH. Запишите уравнение диссоциации и выражение для

Кд. Как изменится значения α и КД  при увеличении концентрации раствора?

Ответ обосновать.

180. Определите концентрацию и количество ионов в 0,002 н. растворе соли CuCl2.

181. Запишите уравнения диссоциации гидроксидов NaOH и NH4OH и

определите концентрацию ионов ОН–, если в 1 л их растворов содержится:

a) 0,4 г NaOH;

б) 0,35 г NH4OH.

182. Определите концентрацию ионов в растворе NH4OH (КД = 1,8⋅10–5),

если   α = 20%.  Запишите   уравнение  диссоциации.  Как   изменится   α    при

уменьшении концентрации раствора? Ответ обосновать.

183. Запишите уравнение диссоциации 0,5 н. раствора H2SO4  (α = 90%) и

рассчитайте концентрацию и количество ионов в растворе.

184. Запишите уравнение диссоциации раствора уксусной кислоты СН3СООН  и  определите  ее  концентрацию  и  степень  диссоциации,  если СН+ = 10–4 моль/л. Недостающие данные возьмите из прил. 3.

185. Определите степень диссоциации и концентрацию ионов в растворе, в

1  л  которого содержится 3,5  г  NH4OH (КД = 1,8⋅10–5).  Запишите уравнение диссоциации. Как изменятся значения α и КД  раствора при уменьшении его

концентрации? Ответ обосновать.

186. Вычислите концентрацию ионов и их количество, содержащихся в

100 мл 0,01 М раствора HNO2 (КД = 4⋅10–4). Запишите уравнение диссоциации и выражение для константы диссоциации, как изменятся значения α и КД  HNO2

при уменьшении концентрации раствора? Ответ обосновать.

187. Одинакова ли концентрация ионов Н+  в растворах слабых электролитов HNO2 и HCN при их одинаковой молярной концентрации, равной

0,1 моль/л? Запишите уравнения диссоциации и выражения для их констант диссоциации. Ответ подтвердите расчетами.

188. В растворе объемом 250 мл содержится 3,55 г Na2SO4. Определите концентрацию и количество ионов в этом растворе (α = 1).

189.  Какова  степень  диссоциации  муравьиной  кислоты  НСООН  в  ее

0,46%-м растворе (ρ = 1 г/cм3), если СН+ = 10–3  моль/л? Запишите уравнение

диссоциации и выражение для константы диссоциации.

190. Определите концентрацию ионов в 0,6 н. растворе соли FeCl3 (α = 1).

Запишите уравнение диссоциации и определите количество ионов Fe3+  в 1 мл

раствора.

 

191. Запишите уравнение диссоциации слабой азотистой кислоты (HNO2) и  определите молярность раствора, если СН+ = 2⋅10–3   моль/л. Как изменятся значения α и КД  при уменьшении молярной концентрации раствора? Ответ

обосновать.

 

192. Определить концентрацию ионов в растворе, в 250 мл которого содержится  3,5  г  КОН  (α = 1).  Сколько  ионов  ОН–   содержится  в  250  мл

раствора?

193. В 500 мл раствора содержится 7,1 г соли Na2SO4 (α = 1). Определите

концентрацию ионов и их количество, содержащееся в этом объеме.

194.  Запишите  уравнения  диссоциации  кислот  HNO3   (α = 1)  и  HNO2

(КД = 4⋅10–4).  Докажите, почему при одинаковой концентрации их растворов,

равной 0,01 М, концентрация ионов Н+ различна.

195. Запишите уравнения диссоциации слабой двухосновной кислоты H2SO3 и выражения для констант диссоциации по первой и второй стадиям. Определите концентрацию ионов Н+ в 0,4 н. растворе, учитывая только первую стадию диссоциации.

196. В 0,1 н. растворе степень диссоциации уксусной кислоты СН3СООН

равна 1,32⋅10–2. При какой концентрации азотистой кислоты HNO2  ее степень

диссоциации будет такой же? Запишите уравнения диссоциации этих кислот.

197. Во сколько раз уменьшится концентрация ионов Н+  в растворе СН3СООН (КД = 1.8⋅10–5),  если к 1 л 0,005 М раствора добавить 0,05 моль ацетата  натрия  CH3COONa  (α = 1).  Ответ  обосновать  соответствующими

уравнениями диссоциации и расчетами. (Ответ: в 166,6 раз).

198.   Вычислите    активность    ионов    и    ионную    силу    электролита,

содержащего 0,02 экв/л K2SO4 и 0,01 моль/л KCl.

199. Вычислите ионную силу и активность ионов в 0,1%-м растворе BaCl2

(ρ = 1 г/см3).

200.Запишите уравнения диссоциации солей MgSO4 и MgCl2 и определите ионную силу электролита, состоящего из 0,02 н. раствора MgSO4  и 0,01 М раствора MgCl2. Определите активность ионов.

 

201. В 1 л раствора содержится 0,28 г КОН. Вычислить рН раствора,

считая диссоциацию КОН полной.

202.  Определите  рН  раствора,  в  500  мл  которого  содержится  0,175  г

NH4OH (КД = 1,8⋅10–5).

203. Определите молярность раствора H2SO4 (α = 0,9), если рН = 2.

204. Чему равны молярные концентрации растворов HNO3  и NaOH, если для  первого  раствора  рН = 2,  а  для  второго  13?  Запишите  уравнения  их диссоциации.

205. Запишите уравнение диссоциации слабого основания NH4OH и рассчитайте рН раствора, в 250 мл которого содержится 0,875 г NH4OH.

206. Одинаковы ли значения рН растворов КОН и NH4OH одинаковой концентрации, равной 0,001 М? Ответ обосновать уравнениями диссоциации и расчетами.

207. Чему равны значения рН 0,1 М растворов сильных электролитов HCl

и NaOH? Как изменятся их значения при увеличении концентрации растворов в

10 раз?

208. Определите рН раствора, в 250 мл которого содержится 0,14 г КОН.

Чему равна концентрация ионов ОН– в растворе?

209. Запишите уравнения диссоциации HNO2 (КД = 4⋅10–4) и HNO3 (α = 1)

и   определите  рН  и   рОН  растворов  этих   кислот   одинаковой  молярной концентрации, равной 0,01 М.

210.   Запишите   уравнение   диссоциации    слабой   уксусной    кислоты

СН3СООН и определите ее молярную концентрацию, если рН раствора равен

5,2.

211. Определите, сколько граммов NaOH содержится в 1 л раствора, рН

которого равен 10. Диссоциацию основания считать полной.

212.  Какова  степень  диссоциации  муравьиной  кислоты  НСООН  в  ее

0,46%-м растворе (ρ = 1г/см3), если рН раствора равен 3?

213. Запишите уравнение диссоциации гидроксида бария Ва(ОН)2 (α = 1) и

вычислите рН раствора, концентрация которого равна 0,171% (ρ = 1 г/см3).

214. Определите, сколько граммов HNO3 cодержится в 1 л раствора, рОН

которого равен 11. Запишите уравнение диссоциации HNO3, если α = 1.

215. Определите, сколько граммов щелочи КОН содержится в 500 мл его раствора, рН которого равен 12.

216.  Сколько  граммов гидроксида  аммония  NH4OH  (КД = 1,8⋅10–5)   и

гидроксида калия КОН (α = 1) содержится в 1 л их растворов, если значения

рН  у   них   одинаковы  и   равны  11,13?  Ответ   подтвердить  уравнениями диссоциации и соответствующими расчетами.

217. Сколько граммов уксусной кислоты СН3СООН содержится в 1 л раствора, рН которого равен 2,87? Запишите уравнение диссоциации кислоты и выражение для константы диссоциации.

218. Определите молярную концентрацию раствора гидроксида аммония NH4OH,   если   рН = 11,13.   Запишите   уравнение   диссоциации   NH4OH   и выражение для константы диссоциации.

219.   Сколько   граммов   уксусной   кислоты   СН3СООН   содержится   в растворе, рН которого равен 5,2? Запишите уравнение диссоциации кислоты и выражение для константы диссоциации.

220. Сколько ионов Н+ содержится в 1 мл раствора, рН которого равен 13?

221. Определите степень диссоциации муравьиной кислоты НСООН в ее

0,46%-м растворе (ρ = 1 г/см3), если рН раствора равен 3. Запишите уравнение

диссоциации.

222. Определите, сколько граммов гидроксида КОН содержится в 500 мл раствора, рН которого равен 13.

223.   Определите    рН    0,2%-го   раствора   плавиковой   кислоты    HF

(ρ = 1 г/см3), если степень ее диссоциации равна 2%.

224. Определите количество ионов Н+   и  ОН–, содержащихся в  100 мл

раствора, рОН которого равен 4.

225. Сколько граммов гидроксида аммония NH4OH содержится в 1 л раствора, рН которого равен 2,87? Запишите уравнение диссоциации для NH4OH и выражение для константы диссоциации.

 

226. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций получения и гидролиза соли K2SО3 и рассчитайте рН 0,04 н. раствора этой соли, учитывая только первую ступень гидролиза.

227. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций получения и гидролиза ацетата натрия CH3COONa. Рассчитайте рН раствора, в 1 л которого содержится 0,082 г этой соли.

228. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций  получения  и  гидролиза  соли  К2СО3   и  рассчитайте  рН  ее  0,006 н. раствора, учитывая только первую ступень гидролиза.

229. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций получения и гидролиза соли Na2SО3 и определите рН раствора, в котором содержится 0,02 эквивалента этой соли, учитывая только первую ступень гидролиза.

230. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций получения и  гидролиза соли NaNO2  и  рассчитайте рН раствора, в

250 мл которого содержится 0,172 г этой соли.

231. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций  получения и  гидролиза соли  Li2СО3   и  рассчитайте рН  ее  0,002 н. раствора, учитывая только первую ступень гидролиза.

232. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций получения и гидролиза соли NH4Cl и рассчитайте величину рН раствора, в 1 л которого содержится 0,0535 г соли.

233. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакции получения и гидролиза соли К2СО3 и рассчитайте рН его 0,001 М раствора, учитывая только первую ступень гидролиза.

234. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций получения и гидролиза соли CuCl2 и рассчитайте рН 0,04 н. раствора соли, учитывая только первую ступень гидролиза.

235. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций получения и гидролиза соли Li2SO3 и рассчитайте рН 0,02 н. раствора, учитывая только первую ступень гидролиза.

236. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций  получения  и  гидролиза  соли  K2SО3   и  рассчитайте  рН  ее  0,02 н. раствора, учитывая только первую ступень гидролиза.

237. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций получения и гидролиза соли KCN и рассчитайте рН 0,01 н. раствора этой соли.

238. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций получения и гидролиза соли NaF и рассчитайте рН 0,01 M раствора этой соли.

239. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций получения и гидролиза соли NaOCl и рассчитайте рН 0,01 н. раствора этой соли.

240. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций получения и гидролиза соли K3PO4 и рассчитайте рН 0,03 н. раствора этой соли, учитывая только первую ступень гидролиза.

241. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций получения и гидролиза соли NH4NO3 и рассчитайте рН раствора, в 1 л которого содержится 0,8 г этой соли.

242. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций получения и гидролиза соли NaNO2 и рассчитайте рН раствора, в 1 л которого содержится 0,01 эквивалента этой соли.

243. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций получения и гидролиза соли Na3РO4 и рассчитайте рН раствора, в 1 л которого содержится 0,02 эквивалента этой соли, учитывая только первую ступень гидролиза.

244. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций получения и гидролиза соли Li2CO3  и рассчитайте рН 0,001 M раствора, учитывая только первую ступень гидролиза.

245. В молекулярной и краткой ионной формах`запишите уравнения реакций получения и гидр< лиза соли Li2SО3 и рассчитайте рН 0,02 н. раствора, учитывая только первую ступень гидролиза.

246. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций получения и гидролиза соли LiF и рассчитайте рН раствора, в 1 л которого содержится 0,26 г этой соли.

247. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций  получения  и  гидролиза  соли  Na2CO3   и  рассчитайте  рН  0,002 н. раствора, учитывая только первую ступень гидролиза.

248. В молекулярной и краткой`ионной формах запишите уравнения реакций получения и гидролиза соли HCOONa и рассчитайте рН раствора, в

1 л которого содержится 0,68 г этой соли.

249. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций получения и гидролиза соли NH4NO3 и рассчитайте рН раствора, в 1 л которого содержится 1 эквивалент соли.

250. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций получения и гидролиза соли Li2SO3 и рассчитайте рН 0,02 н. раствора, учитывая только первую ступень гидролиза.

 

На основании электронно–ионных схем составьте полные молекулярные уравнения  окслительно–восстановительных  реакций,  установив восстановитель, окислитель и процессы окисления и восстановления.

251.                   Cu2S+HNO3 → Cu(NO3)2+S+NO

KMnO4+Na2SO3+H2O → MnO2+Na2SO4

252.                   KNO2+KI+H2SO4 → NO+I2

Na3AsO3+KMnO4+KOH → Na3AsO4+K2MnO4

253.                   PH3+Cl2+H2O → H3PO4+HCl

KNO2+KMnO4+H2SO4 → KNO3+MnSO4

 

254.                   Mg+HNO3 → Mg(NO3)2+NH4NO3

KMnO4+SO2+H2O → H2SO4+MnO2

255.                   PbS+H2SO4 → PbSO4+SO2+S

KClO3+CrCl3+KOH → KCl+K2CrO4

256.                   KBr+KMnO4+H2SO4 → Br2+MnSO4

I2+KOH → KIO+KI

257.                   KMnO4+KI+H2SO4 → I2+MnSO4

Cl2+Na2SO3+H2O → Na2SO4+HCl

258.                   KI+PbO2+HNO3 → Pb(NO3)2+I2

KClO3+MnO2+KOH → K2MnO4+KCl

259.                   KBrO+MnCl2+KOH → KBr+MnO2

Cu2S+HNO3 → Cu(NO3)2+H2SO4+NO

260.                   As2O3+HNO3+H2O → H3AsO4+NO

NO2+KMnO4+H2O → KNO3+MnO2

261.                   Na2SO3+KMnO4+H2SO4 → Na2SO4+MnSO4

NaCrO2+PbO2+NaOH → Na2CrO4+Na2PbO2

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

NaCrO2+Br2+NaOH → Na2CrO4+NaBr

263.                   HNO3+Ca → Ca(NO3)2+NH4NO3

H2S+Cl2+H2O → H2SO4+HCl

264.                   K2Cr2O7+HCl → CrCl3+Cl2

I2+NaOH → NaIO+NaI

265.                   HNO3+Zn → Zn(NO3)2+N2O

P+HClO3+H2O → H3PO4+HCl

266.                   KNO2+KMnO4+H2SO4 → KNO3+MnSO4

PH3+Cl2+H2O → H3PO4+HCl

267.                   K2MnO4+H2O → KMnO4+MnO2

K2Cr2O7+FeSO4+H2SO4 → Cr2(SO4)3+Fe2(SO4)3

268.                   KNO2+H2SO4 → KNO3+NO

KBrO+MnCl2+KOH → KBr+MnO2

269.                   KClO3+CrCl3+KOH → KCl+K2CrO4

K2Cr2O7+H2S+H2SO4 → Cr2(SO4)3+S

270.                   K2Cr2O7+KI+H2SO4 → Cr2(SO4)3+I2

S+NaOH → Na2S+Na2SO4

271.                   KI+PbO2+HNO3 → I2+Pb(NO3)2

K2S+K2MnO4+H2O → S+MnO2

272.                   KI+KMnO4+H2SO4 → I2+MnSO4

Br2+KNO2+KOH → KBr+KNO3

273.                   FeSO4+KMnO4+H2SO4  → Fe2(SO4)3+MnSO4

NaAsO2+I2+NaOH → Na3AsO4+NaI

274.                   BiCl3+Br2+KOH → KBiO3+KBr

K2MnO4+H2O → KMnO4+MnO2

275.                   NaBr+MnO2+H2SO4 → Br2+MnSO4

MnO2+KClO3+KOH → K2MnO4+KCl

 

276. Запишите формулу комплексного соединения, в котором комплексообразователь  Cu(II),  лиганды  ионы  CN–,  координационное  число равно   4.   Назовите   это   соединение,   запишите   уравнение   диссоциации   и выражение для константы нестойкости комплексного аниона.

277. Напишите формулу комплексной соли нитрата диамминоаргентума. Назовите комплексообразователь, лиганды и величину координационного числа. Запишите уравнение диссоциации комплексного катиона и выражение для константы нестойкости.

278. Запишите формулу комплексной соли гексацианоферрата (III) калия (красная кровяная соль), уравнения диссоциации и выражение для константы нестойкости комплексного аниона. Укажите комплексообразователь и лиганды.

279. Напишите выражения для констант нестойкости комплексных ионов [Ag(NH3)2]+, [Fe(CN)6]4–. Определите степень окисления и координационные числа комплексообразователей. Составьте полные формулы комплексных соединений и дайте их названия.

280. Из сочетания частиц Co3+, NH3, K+  составьте формулы комплексных

соединений, указав комплексообразователь, лиганды, величину координационного числа. Дайте их названия. Запишите уравнения диссоциации комплексных ионов и выражения для констант нестойкости.

281. Запишите формулу гексацианоферрата (II) калия, уравнения диссоциации соли, комплексного аниона и выражение для константы нестойкости. Укажите комплексообразователь, лиганды и величину координационного числа.

282. Запишите уравнение взаимодействия гидроксида цинка с раствором гидроксида натрия с образованием комплексной соли тетрагидроксоцинката натрия. Какие свойства проявляет Zn(OH)2 в этой реакции? Укажите комплексообразователь, лиганды, величину координационного числа и запишите выражение для константы нестойкости комплексного аниона.

283.          Напишите           формулы          комплексных           соединений:

а) тетрааквафосфатохрома; б) диамминдихлороплатины;

в) диамминтетрацианокобальта.    В      каждом     из      комплексов      укажите комплексообразователь, его заряд и лиганды.

284. Напишите формулы комплексных соединений, составленных из следующих частиц: Ag+, NH3, NO2–, Cu2+, CN–, K+, Cu+, Cl–. Приведите их названия и определите заряды комплексных ионов.

285.     Запишите     формулы     комплексных     соединений:     а) дихлорид тетрааквоцинка;              б) тетрагидроксоцинкат              натрия.              Укажите комплексообразователь, его  заряд  и  координационное  число.  Запишите уравнения диссоциации и выражения для констант нестойкости.

286. Определите заряд комплексного иона, степень окисления и координационное число комплексообразователя в соединениях: [Cu(NH3)4]SO4, K2[PtCl6], K[Ag(CN)2]. Напишите уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах.

287.   Определите   заряд   < омплексного   иона,   степень   окисления   и координационное число сурьмы в соединениях: Rb[SbBr6], K[SbCl6], Na[Sb(SO4)2]. Напишите уравнения диссоциации их в водных растворах.

288.  Составьте  формулы  следующих  комплексных  соединений  серебра:

AgCl⋅2NH3, AgCN⋅KCN, AgNO2⋅NaNO2. Координационное число серебра равно

двум. Напишите уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах.

289. Из сочетания частиц Co3+, NH3, NO2–, K+ составьте формулы комплексных соединений, одна из которых [Co(NH3)6](NO2)3.

290. Определите заряд следующих комплексных ионов: [Cr(H2O)4Cl2], [HgBr4], [Fe(CN)6], если комплексообразователями являются: Cr3+, Hg2+, Fe3+. Напишите формулы комплексных соединений с указанными ионами.

1. Вычислите стандартную энтальпию образования сульфида цинка (ZnS), используя стандартные энтальпии образования веществ, если известно, что тепловой эффект ( АН 2₉₈) реакции

2ZnS(_Kp)+302(r) = 2ZnO(_KP)+2S02(r) равен минус 855,86 кДж.

2. Рассчитайте тепловой эффект образования AIF3 из простых веществ при температуре 500 К и постоянном давлении. В интервале 298 - 500 К С_р ф f (т).
3. Вычислите стандартную энтальпию образования газообразного аммиака (NH3), используя стандартные энтальпии образования веществ, если известно, что тепловой эффект реакции 4ЫНз₍'_Г)+302г_г) = 2N2(_r)+6H20(_r) равен АН° _р = -1327,04 кДж.
4. По стандартным энтальпиям образования веществ вычислите тепловой эффект реакции СаО(_Кр)+ЗС(_Кр) = СаС₂(_Кр)+СО(_Г), протекающей при стандартных условиях.
5. Какое соотношение АН⁰ = AU⁰, АН⁰ < AU⁰, АН⁰ > AU⁰ справедливо для каждой из приведенных реакций:

4NH₃(_r)+302(r) = 2N2(r)+6H₂0(_r),

С(кр)+2Н_2(Г) СН_4(Г),
2S02(r)+0₂(r) - 2S03(_r).

Ответ необходимо обосновать. Для последней реакции рассчитайте AH^g.

6. Рассчитайте тепловой эффект при Т=1000К для реакции H₂S(_r)+3/202(r) = H₂0(_r)+S02(r). В интервале 298- 1000 К С_р ^ f (Т). Можно ли вычислить тепловой эффект данной реакции при Т = 2000 К ?
7. Реакция восстановления Ре₂0з алюминием выражается уравнением

Fe203(_Kp)+2Al(_Kp) — Al203(_Kp)+2Fe(_Kp).

Вычислите тепловой эффект реакции при стандартных условиях, если на восстановление потребовалось 250 г А1.

8. Вычислите тепловой эффект реакции 4НВг_(Г)+02(_Г) = 2Н20(_Г)+2Вг₂(_Г), протекающей при постоянном давлении (P=const) и Т=600 К. В интервале 298 - 1000 К Cp*f(T).
9. Рассчитайте тепловой эффект реакции СО(_Г)+ЗН₂(_Г) = СН4_(Г)+Н20(_Г) протекающей при постоянном давлении (Р = 101 кПа) и Т = 800 К (С_р (Т)).
10. Рассчитайте тепловой эффект реакции С(_Кр)+С02(_Г) = 2СО(_Г), протекающей при постоянном объеме и Т = 1000 К. В интервале 298 - 1000 К С_р ф f (Т).
11. Реакция восстановления Ре₂Оз алюминием выражается уравнением Fe203+2Al(_Kp) = Al203(Kp)+2Fe(_Kp). При взаимодействии 1 моля атомов А1 с Ре₂Оз выделяется 426,74 кДж теплоты. Вычислите стандартную энтальпию образования А1₂0₃.
12. Рассчитайте тепловой эффект реакции 2ZnS(_Kp)+302(_r)= 2Zn0(_Kp)+2S02(_r), протекающей при постоянном давлении (Р = 101 кПа) и Т = 998 К. (С_р ^ f (т)).
13. Рассчитайте количество теплоты, которое выделится при взаимодействии 25 г Ыа₂0 с водой при стандартных условиях. Реакция протекает по уравнению

Па₂0(_|Ср)+Н₂0(_Ж) = 2NaOH(_Kp).

14. Рассчитайте количество теплоты, которое будет поглощено при восстановлении 1 кг оксида цинка графитом, происходящем при стандартных условиях по уравнению ZnO(_Kp)+C(_Kp) = Zn(_Kp)+CO(_r).
15. Рассчитайте тепловой эффект реакции 4NH3_(T)+30₂(_I) = 2Ы₂(₁)+6Н₂0(_Ж), протекающей при стандартном давлении ( Р = 101кПа ) и Т = 323К . Теплоемкость веществ в интервале 298- 323 К остается постоянной- Cp*f(T).
16. Рассчитайте, пользуясь справочными данными (прил., табл. 1), тепловой эффект реакции 2С12(_Г)+2Н20(_Г) = 4НС1(_Г)+02(_Г), протекающей при 798 К и стандартном давлении, считая, что теплоёмкости всех веществ в интервале 298 - 798 К не зависят от температуры.
17. При соединении 2,1 г железа с серой выделилось 3,77 кДж теплоты. Рассчитайте стандартную теплоту образования сульфида железа (FeS).
18. При восстановлении 12,7 г СиО углем (с образованием СО) поглощается 8,24 кДж. Рассчитайте ДН^ образования СиО.
19. Найдите массу метана, при полном сгорании которого выделяется теплота, достаточная для нагревания 100 г воды от 20 до 30° С. Мольную изобарную теплоемкость воды принять равной 75,3 Дж/моль-К. Реакция протекает по уравнению СН₄(_Г)+202(г) = 2Н₂0(ж)+С02(г).
20. Рассчитайте тепловой эффект реакции ТЮ2(кр)+2С(_Гр_афит)⁼ Ti(_Kp)+2CO(_r), протекающей при стандартном давлении (Р = 101кПа) и Т = 1000К. Теплоемкость веществ в интервале 298 - 1000 К остается постоянной. Можно ли вычислить тепловой эффект при 2500 К?
21. Рассчитайте изменение энтропии в ходе реакции разложения 50 г карбоната кальция СаСОз, протекающей при стандартных условиях по уравнению

СаСОз(кр) = СаО(кр)+С02(_Г).

22. Рассчитайте изменение энтропии для следующих реакций:

MgO(Kp)+H₂(r) - H₂0_(>K)+Mg(_Kp);

С(_Кр)+С0₂(_Г) — 2СО(_Г),

протекающих при стандартных условиях.

23. Рассчитайте стандартное изменение энтропии для следующих реакций:

2S0₂(_r)+0₂(_r) = 2S03(_r);

FeO_(Kp)+CO(_r) — Fe_(Kp)+C0₂(_r),

протекающих при стандартных условиях.

24. Рассчитайте                        изменение                        энтропии                        для                      реакции

А1₂0з(к_Р)+380з(_Г) = Al₂(S04)3(_Kp), протекающей при стандартном давлении и температуре 798 К. В интервале 298 - 798 К С_р ф f (Т).

25. Не проводя расчетов, определите изменение энтропии в ходе следующих процессов:

8(кр) ^ S(jk) ^ S(r),

2Р(кр)+5/20₂(_Г) = Р₂05(_Кр),

С(_КР)+С0_2(Г) = 2СО(_Г).

Ответ необходимо обосновать. Для последней реакции рассчитайте изменение энтропии при стандартных условиях.

26. Пользуясь справочными данными (прил., табл. 1), определите изменение энтропии в ходе реакции А1₂Оз(_Кр)+ЗСО(_Г) = 2А1(_Кр)+ЗС0₂(_Г) при стандартных условиях.
27. Рассчитайте стандартное значение энтропии Ре₂Оз, используя стандартные энтропии веществ, если известно, что стандартное изменение энтропии для всей реакции Ре₂0з(_Кр)+ЗН_2(Г) = 2Fe(_lcp)+3H₂0₍'_>K) равно -213,8 Дж/К.
28. Рассчитайте изменение энтропии в ходе реакции образования 1 моль

НС1(_Г) из простых веществ, протекающей при Т = 298 К, Р = 101 кПа.

29. Рассчитайте                        изменение                        энтропии                         для                     реакции

2ZnS(Kp)+302(r)⁼2Zn0(_Kp)+2S02(r), протекающей при постоянном давлении (Р = 101кПа) и Т = 998К. При расчетах принять, что в интервале 298- 998 К

Cp*f(T).

30. Рассчитайте изменение энтропии при стандартных условиях при восстановлении 1 кг оксида цинка графитом по уравнению

ZnO_(Kp)+C_(Kp) — Zn_(Kp)+CO(_r).

31. Вычислите изменение энтропии для реакции 4НВг(_Г)+02(_Г) = 2Н₂0(_Г)+2Вг2, протекающей при постоянном давлении (Р = 101 кПа) и Т = 600 К . В интервале

298-600 К C_p*f(T).

32. Реакция восстановления БегОз алюминием протекает по уравнению

F е20з(_Кр)+2А1(_Кр) — Al203(_Kp)+2F б(кр)-

Вычислите стандартное изменение энтропии, если на восстановление оксида железа (III) потребовалось 250 г А1.

33. Пользуясь справочными данными (прил., табл. 1), рассчитайте абсолютную энтропию 1 кг воды при 200 °С и давлении 101 кПа. Теплоемкость газообразной воды равна 34,4 Дж/моль-К.
34. Учитывая, что энтальпия парообразования воды 43,89 кДж/моль, рассчитайте изменение энтропии при превращении 5 кг Н₂0(_Ж) в пар.
35. Рассчитайте абсолютную энтропию 1 моля воды при 473 К и стандартном давлении, если теплоемкость газообразной воды равна 34,4 Дж/моль-К.
36. Рассчитайте изменение энтропии при изотермическом сжатии 22 г СОг в идеальном газообразном состоянии от 10⁵ до 10⁶ Па при 1000 К.
37. При изобарическом нагревании 6 молей одноатомного газа в идеальном состоянии температура повышалась от Ti до Т₂; в другом случае при изохориче- ском нагревании 10 молей одноатомного газа температура также повышалась от Ti до Т2. Сравните изменение энтропии в этих процессах.
38. Изменение энтропии при стандартных условиях для реакции

2H₂S(_r)+30₂(r) = 2S0₂(_II+2H₂0(_>ki

равно минус 390,28 Дж/К. Вычислите стандартную энтропию H2S.

39. В каком из обратимых процессов с 1 молем идеального газа изменение энтропии будет наибольшим: а) при изобарическом нагреве от 300 до 400 К; б) при изохорическом нагреве от 300 до 400 К; в) при изотермическом расширении от 300 до 400 м³?
40. Вычислите изменение энтропии в реакции S_Po_M6.(Kp)+2C02(r) = S02(_r)+2C0(_r), протекающей при стандартных условиях. При расчетах воспользуйтесь данными из прил., табл. 1.

41.          Пользуясь справочными данными, рассчитайте изменение свободной энергии Гиббса и определите, какая из приведенных реакций термодинамически предпочтительней при стандартных условиях

2Н2S(Г)+3О2(г) = 2Н2О(г)+2SО2(г),

2Н2S(Г)+О2(г) = 2Н2О(г)+2S(кр).

42.          Пользуясь справочными данными, определите направление протекания реакции

^О2(г)+О2(г) = 2S°3(P)

при стандартном давлении и температуре 798 К, CP Ф f (T).

43.          Определите термодинамическую возможность протекания реакции

MgO(Kp)+H2(r)— мё(кр)+н2о(г)

при стандартном давлении и температуре 998 К, Ср Ф f (т).

44.          Рассчитайте термодинамическую возможность восстановления железа из его оксида водородом при стандартных условиях, если реакция протекает по уравнению

Fe203(Kp)+3H2(r) - 2Fe(Kp)+3H20(r).

Определите температуру наступления равновесия в этой системе.

45.          Рассчитайте термодинамическую возможность протекания реакции при стандартных условиях

Рез04(кр)+4СО(Г) - 3Fe(Kp)+4C02(r).

Изменится ли направление ее протекания, если повысить температуру до 1000 К, Cp*f(T)?

46.          На основании термодинамических расчетов определите температуру наступления равновесия в системе

4НС1(Г)+02(Г) = 2Н20(Г)+2С12(Г).

Хлор или кислород является более сильным окислителем и при каких температурах?

47.          Используя справочные данные, определите направление протекания реакции

2H2S(r)+302(r) — 2H20(r)+2S02(r)

при стандартном давлении и температуре 300 °С, Ср Ф f (т).

48.          Рассчитайте изменение энтальпии, энтропии, свободной энергии Гиббса процесса диссоциации карбоната кальция (СаСОз) на СаО и С02 при стандартных условиях

СаСОз(кр) >СаО(Кр)+С02(Г).

Определите температуру, при которой давление С02 над СаСОз составит 1 атм.

49.          При какой температуре вероятность протекания реакций  = 2NC>2(r)

и 2N02(r) = N204(r) будет одинакова?

50.          Определите термодинамическую возможность протекания реакции

Н2(г)+С02(Г) = С0(Г)+Н20(Г)

при стандартных условиях. Как повлияет повышение температуры на термодинамическую вероятность протекания процесса?

51.          Вычислите константу равновесия при 25 °С и стандартном давлении для реакции

Fe203(Kp)+3C0(r) = 2Fe(Kp)+3C02(r)-

Как изменится численное значение константы равновесия при повышении температуры до 125 °С (докажите расчетом)?

52.          Пользуясь справочными данными, вычислите направление и глубину протекания реакции

РС15(г) - РС1з(г)+С12(г)

при стандартных условиях. Сделайте вывод о термодинамической устойчивости РСЬ в таких условиях.

53.          Возможно ли самопроизвольное протекание реакции

Si02(Kp)+2C0(r) = Si (кр)+2С02(г)

при стандартных условиях? Определите температуру наступления равновесия в данной системе.

54.          Константа равновесия реакции Н20(Г)+С0(Г) = С02(Г)+Н2(Г) при 1000 °С равна 1,36. Вычислите изменение изобарно-изотермического потенциала при этих условиях и укажите направление реакции. Вычислите константу равновесия Кр и AG при 25 °С.

55.          При какой температуре вероятность протекания реакции

Ре20з(|ф)+ЗН2(Г) = 2Fe(Kp)+3H20(r)

в обоих направлениях одинакова? Вычислите константу равновесия (Кр) при этой температуре.

56.          Вычислите изменение изобарно-изотермического потенциала и константу равновесия для реакции

3F e203(Kp)+C0(r)-2F ез04(Кр)+С02(Г)

при стандартных условиях. Сделайте вывод о направлении и глубине протекания реакции при данных условиях.

57.          Для реакции С0(Г)+Н20(Г) = С02(г)+Н2(Г), идущей в газовой фазе при 298 К, АН 298 =-41,2 кДж . Можно ли при повышении температуры увеличить выход водорода? Ответ необходимо дать на основании термодинамических рассуждений и расчетов.

58.          Восстановление РезСД оксидом углерода (II) идет по уравнению

Рез04(|ф)+СО(|) = 3Fe0(Kp)+C02(r).

Вычислите изменение энтальпии, энтропии, определите направление и глубину протекания реакции при стандартном давлении и температуре 125°С.

59.          Для реакции N2(r)+02(r)=2N0(r) константы равновесия при температурах

Л             Л

2300 и 2600 К соответственно равны 1,69-10' и 5,03-10" . Вычислите тепловой эффект этой реакции. Почему синтез оксидов азота (NO) из простых веществ (N2 и О2) возможен только при высоких температурах?

60.          Пользуясь справочными данными, установите, возможно ли при температуре 298 К восстановление ТЮ2 до свободного титана по реакции

Т Ю2(кр)+2С(Кр)=Т i(Kp)+2CO(r).

Установите температуру, при которой такая реакция возможна. Зависимостью АН и AS от температуры пренебречь.

61.          Постройте диаграмму плавкости системы Mg- Sb, учитывая, что в ней образуется химическое соединение, содержащее 77 мае. % Sb и плавящееся при 940 °С; t ||Л Mg = 660 °С, t пл8Ь = 630 °С. Координаты и температура плавления эв-

тектик: Ej — 40 мае. % Sb и t ^ = 600 °С ; Е2 — 95 мас.% Sb и t пл = 620 °С .

Обозначьте фазовые поля, приведите полное название указанной диаграммы. Для состава, содержащего 60 мае. % Sb, постройте кривую охлаждения, рассчитайте число степеней свободы на каждом участке кривой охлаждения и укажите, как будут изменяться составы жидкой и твердой фаз в ходе кристаллизации.

62.          Постройте диаграмму плавкости системы Si - Au, если tnJlSi=1412°C,

t плАи = 1063 °С, t плЕ = 370 °С и соответствует 31 ат. % Si. Как называется такая

диаграмма? Обозначьте фазовые поля, постройте кривую охлаждения для состава, содержащего 80 ат.% Si, рассчитайте число степеней свободы на каждом участке кривой охлаждения. Укажите, как будут изменяться составы жидкой и твердой фаз в ходе кристаллизации.

63. Постройте диаграмму плавкости системы Си - Ag в координатах «температура - состав» по следующим данным:

содержание Си, мае. %             100         80           70           60           40           28           20           0

содержание Ag, мае. %             0             20           30           40           60           72           80           100

t °С

1 нач. кр? ^       1083      960         930         880         800         778         820         962

t °Г

1 конца кр? ^   1083      778         778         778         778         778         778         962

 

 

К какому типу диаграмм относится указанная диаграмма? Обозначьте фазовые поля и укажите инвариантные точки. Для состава, содержащего 60 мае. % Си, постройте кривую охлаждения и укажите, как изменяются составы фаз в ходе кристаллизации, рассчитайте число степеней свободы на каждом участке кривой охлаждения. Рассчитайте для указанного состава количество меди и серебра в жидкой фазе при 800 °С, если общая масса смеси составила 2 кг.

64.          В системе Си - Ni образуется непрерывный ряд твердых растворов неограниченной растворимости. Начертите диаграмму плавкости указанной системы,

если tnjlCu =1083°С, tnjlNi =1450°С. Обозначьте фазовые поля на диаграмме и

инвариантные точки. Для состава, содержащего 65 мае. % Ni, определите: а) температуру начала кристаллизации расплава; б) при какой температуре закристаллизуется полностью; в) состав первых выпавших кристаллов; г) состав последней капли расплава; д) постройте кривую охлаждения и рассчитайте число степеней свободы на каждом ее участке.

65.          Начертите диаграмму состояния воды при низких давлениях в Р- t- координатах.

Объясните значение всех линий и фазовых полей на диаграмме.

Рассчитайте число степеней свободы в однофазных областях и на линиях двухфазных равновесий; установите инвариантную точку на диаграмме. Используя уравнение Клапейрона- Клаузиуса, объясните наклон кривых плавления и испарения.

66.          Нарисуйте диа-              _ п

грамму состояния серы

(рис. 4.3) и определите, какие фазы, их количество находятся в равновесии в точках a, b, Н, В, G, С, на линиях АВ, ВС, CD, BG, GF, CG и рассчитайте для них число степеней свободы. Могут ли в данной системе в равновесии находиться четыре фазы? Ответ необходимо обосновать.

67.          Постройте диаграмму состояния системы Cd- Bi в координатах «состав- температура» по следующим данным:

содержание Bi, мае. %               0             20           40           60           80           100

содержание Cd, мае. %             100         80           60           40           20           0

t °Г

L нач. кр? ^        320         290         240         145         190         270

t °Г

L конца кр? ^    320         145         145         145         145         270

Приведите полное название диаграммы, обозначьте фазовые поля. Укажите эвтектический состав и эвтектическую температуру. Для состава, соответствующего эвтектическому, постройте кривую охлаждения и укажите, как изменяются

 

 

 

составы фаз в ходе охлаждения. Рассчитайте число степеней свободы на каждом участке кривой охлаждения.

68.          Начертите диаграмму состояния Ge - Si (рис. 4.4) и определите: а) к какому типу она относится; б) количество, природу и состав фаз в точках a, b, с, d, е. Постройте кривую охлаждения для состава d и рассчитайте число степеней свободы на каждом ее участке.

69.          Начертите диаграмму состояния, приведенную на рис. 4.5, и укажите, к какому типу диаграмм она относится. Установите

на ней области двух-, одно- и инвариантного состояний, указав при этом, какие фазы и их число находятся в равновесии. Определите процентный состав химического соединения. Рассчитайте число степеней свободы в точках 1, 2, 3, 4, 5, указав число независимых компонентов и число фаз. Для точки 3 рассчитайте весовые количества твердой и жидкой фазы, если общая масса смеси составила 2 кг.

70.          Начертите диаграмму состояния (см. рис.4.5) и определите: а) тип диаграммы; б) названия и значения всех линий и фазовых полей; в) укажите, какая фаза будет выделяться первой при охлаждении составов, содержащих 20, 40, 55 мае. % компонента В, и

температуру начала и конца их плавления. Рассчитайте формулу химического соединения, если атомная масса компонента А равна 27, а атомная масса компонента В —197.

71.          Нарисуйте диаграмму состояния (см. рис. 4.5) и приведите ее полное название. Укажите точки эвтектики и перитектики. В точках 6, 7, 8,

9, 10 рассчитайте число степеней свободы, указав при этом число компонентов, количество и состав равновесных фаз. Для точек Mj и М2 постройте кривые охлаждения и укажите, как изменяются составы жидкой и твердой фаз при кристаллизации.

72.          Постройте диаграмму состояния системы Mg - Zn по следующим дан-

ным:

Содержание Zn, мае. %             0             20           40           60           70           90           100

Содержание Mg, мае. %           100         80           60           40           30           10           0

t °С

1 нач. кр? ^       650         580         410         550         575         430         480

t °Г

1 конца кр? ^   650         410         410         410         575         430         480

 

 

Как называется такая диаграмма? Обозначьте фазовые поля. Укажите точку дистектики, состав химического соединения. Постройте кривую охлаждения для состава, соответствующего точке дистектики, рассчитайте число степеней свободы на каждом участке кривой охлаждения, указав количество компонентов, число и составы фаз на каждом участке кривой охлаждения. Рассчитайте формулу химического соединения.

73.          Постройте диаграмму состояния Mg - Zn по данным, указанным в задаче №72. Укажите тип построенной диаграммы. Для состава, содержащего 10 мае. % Zn, постройте кривую охлаждения, рассчитайте число степеней свободы на каждом участке (указав количество компонентов и число фаз), определите, какой металл будет находиться в виде вкраплений в эвтектику. Для указанного состава при температуре 500 °С рассчитайте массу жидкой и твердой фаз, если общая масса смеси равна 1 кг.

74.          Постройте диаграмму состояния системы Cd - Bi по следующим данным: t пдса = 320 °С, t плВ; = 270 °С, t ^ эвтектики 145 °С и соответствует 60 мае % Bi.

Укажите, к какому типу диаграмм она относится. Обозначьте фазовые поля и рассчитайте число степеней свободы в них. Определите, какой из металлов и при какой температуре начнет выделяться первым при охлаждении жидких сплавов, содержащих а) 20 мас.% Bi, б) 60 мае. % Bi, в) 70 мае. % Bi. Постройте кривую охлаждения для состава, содержащего 60 мае. % Bi, и укажите, как изменяются составы фаз.

75.          Нарисуйте диаграмму состояния Pb- Sn (рис. 4.6) и определите: а) тип диаграммы состояния; б) название и значение всех линий и фазовых полей на диаграмме состояния. Рассчитайте число степеней свободы в точках 1, 2, 3, 4, 5, указав при этом количество компонентов, число фаз. Для состава, соответствующего фигуративной точке М15 постройте кривую охлаждения и укажите, как изменяются при кристаллизации составы фаз.

 

76.          Нарисуйте диаграмму состояния Pb - Sn (см. рис. 4.6), постройте кривую охлаждения для состава, соответствующего фигуративной точке М2 . Рассчитайте число степеней свободы на каждом участке кривой охлаждения, указав при этом, как будут изменяться составы жидкой и твердой фаз. Для со-

чество свинца и олова в жидкой

и твердой фазах, если общая масса смеси равна 2 кг.

77.          Нарисуйте диаграмму состояния Pb - Sn (см. рис. 4.6), постройте кривую охлаждения для состава, заданного фигуративной точкой М 3. Рассчитайте число степеней свободы на каждом участке кривой охлаждения, указав при этом, как будут изменяться составы жидкой и твердой фаз. Укажите путь кристаллизации. Для точки 8 рассчитайте массы твердых фаз, находящихся в равновесии, если общая масса смеси равна 1 кг.

78.          Нарисуйте диаграмму состояния Pb - Sn (см. рис. 4.6) и рассчитайте число степеней свободы в точках 6, 7, 8, 9, 10, указав при этом число компонентов, число и составы фаз. Укажите температуру начала и конца плавления состава, соответствующего точке 8. Обозначьте на диаграмме фазовые поля. Определите, к какому типу относится указанная диаграмма, и приведите ее полное название.

79.          Постройте диаграмму состояния системы Au- Sb, учитывая, что в ней образуется конгруэнтно плавящееся соединение AuSb2, которое смешивается в любых соотношениях с чистыми компонентами в расплаве, но не образует с ними твердых растворов. При этом tnjlAu=1064°C , t ||Л sb = 631 °С ,

tплAusb2 =460°С. Эвтектика Au- AuSb2 плавится при 360 °С и соответствует

35 мае. % Sb, эвтектика AuSb2 - Sb соответствует 72 мае. % Sb и плавится при 456 °С. Рассчитайте процентный состав химического соединения. Приведите полное название диаграммы, обозначьте фазовые поля, установите области инвариантного состояния.

80.          Нарисуйте диаграмму состояния бинарной системы А - В с образованием твердых растворов ограниченной растворимости перитектического типа. Обо

значьте фазовые поля, определите названия и значения всех линий на диаграмме состояния. Укажите двух-, одно- и инвариантные состояния. Укажите точку перитектики и для этого состава постройте кривую охлаждения, указав, как будут изменяться составы жидкой и твердой фаз.

81.          Составьте схему гальванического элемента, в котором самопроизвольно протекает реакция

Sn2++Pb^Sn+Pb2+.

Запишите уравнения анодно-катодных процессов. Определите концентрацию раствора Pb(N03)2, если раствор SnS04 1 М, а ЭДС элемента равна 108 мВ. Рассчитайте AG электрохимической реакции и константу равновесия Кр.

82.          Приведите схему концентрационного гальванического элемента из двух кислородных электродов, помещенных в 0,001 М растворы КОН (один из них) и NH4OH (другой). Рассчитайте ЭДС элемента, А'м и Кр. Запишите уравнения анодно-катодных процессов.

83.          Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых стандартный никелевый электрод - анод, в другом - катод. Запишите уравнения анодно-катодных процессов и суммарные уравнения токообразующих реакций. Рассчитайте для первого случая £, А'м, Кр.

84.          Составьте схему гальванического элемента из стандартного свинцового электрода и водородного в электролите с pH = 4. Запишите уравнения аноднокатодных процессов и суммарное уравнение токообразующей реакции. Рассчитайте £, А'м, AG и Кр. Как изменятся процессы, если оба электрода будут стандартными?

85.          Составьте схему гальванического элемента, в котором самопроизвольно протекает реакция

Zn+CdS04^ZnS04+Cd.

Запишите уравнения анодно-катодных процессов и рассчитайте £, А'м, AG и Кр, если кадмиевый электрод стандартный, а раствор ZnS04 0,01 М. Какой вид поляризации имеет место при работе данного элемента? Назовите способы ее уменьшения.

86.          Составьте схему гальванического элемента Вольта из никелевого и медного электродов, если pH электролита равен двум. Запишите уравнения аноднокатодных процессов, суммарное уравнение токообразующей реакции и рассчитайте £, А'м. Как изменятся процессы и значение £, если указанные электроды заменить на стандартные электроды 1-го рода?

87.          Составьте схему гальванического элемента типа Даниэля - Якоби из стандартного свинцового электрода и водородного в электролите с pH =10. Запишите уравнения анодно-катодных процессов, суммарное уравнение токообразующей реакции, рассчитайте AG электрохимической реакции и значение Кр.

88.          Составьте схему гальванического элемента, в котором самопроизвольно протекает реакция

Cd+FeS04^CdS04+Fe.

Определите концентрацию раствора CdS04, если железный электрод — стандартный, а ЭДС элемента равна 80 мВ. Запишите и рассчитайте значение Кр.

89.          Какие электроды называются электродами 1-го рода? Приведите примеры, а также схему кислородного электрода и уравнение электродной реакции. Одинаковы ли будут значения их электродных потенциалов, если их поместить в растворы КОН и NH4OH одинаковой концентрации, равной 0,001 М? Ответ обосновать расчетами.

90.          Составьте схему гальванического элемента, в котором самопроизвольно протекает реакция

H2+SnS04^H2S04+Sn.

Определите pH раствора электролита водородного электрода, если оловянный электрод — стандартный, а ЭДС элемента равна 159 мВ. Запишите уравнения анодно-катодных процессов и рассчитайте AG электрохимической реакции и значение Кр.

91.          Укажите, при каких условиях можно создать гальванический элемент из двух электродов 1-го рода одинаковой химической природы. Приведите пример такого элемента, уравнения анодно-катодных процессов и рассчитайте ЭДС, AG и А'м.

92.          Составьте схему гальванического элемента типа Вольта из никелевого и медного электродов и запишите уравнения анодно-катодных процессов. Как изменятся процессы, если из этих электродов составить элемент типа Даниэля - Якоби. Составьте его схему и рассчитайте значения £, А'м, AG и Кр.

93.          Составьте схему гальванического элемента, в котором самопроизвольно протекает реакция

Pb(N03)2+H2^Pb+2HN03.

Определите pH раствора электролита водородного электрода, если свинцовый электрод - стандартный, а ЭДС элемента равна 110 мВ. Запишите уравнения анодно-катодных процессов и рассчитайте AG электрохимической реакции и значение Кр.

94.          Составьте схему гальванического элемента из электродов 1-го рода, один из которых - стандартный никелевый электрод, другой — медный в электролите с концентрацией ионов меди 0,01 моль/л. Запишите уравнения анодно-катодных процессов, суммарное уравнение токообразующей реакции и рассчитайте значения £, А'м, AG и Кр.

95.          Дайте определение химического гальванического элемента. От чего зависит значение его ЭДС? Предложите электрохимический способ вытеснения Ag из раствора AgN03 медью, исключающий погружение последней в раствор AgN03. Запишите уравнения протекающих реакций.

96.          Составьте схему концентрационного гальванического элемента из водородных электродов, определив pH раствора электролита, в который помещен анод, если ср°=-0,118В, а ЭДС элемента равна 472 мВ. Запишите уравнения анодно-катодных процессов. Рассчитайте значения А'м, AG и Кр.

97.          Составьте схему гальванического элемента, в котором самопроизвольно протекает реакция

Ni2++H2+20H'^Ni+2H20.

Определите pH раствора электролита водородного электрода, если никелевый электрод— стандартный, а ЭДС элемента равна 340 мВ. Запишите уравнения анодно-катодных процессов и рассчитайте значения А'м, AG и Кр.

2_|_

98.          При какой концентрации ионов РЬ свинцовый электрод будет служить

анодом в гальваническом элементе с никелевым стандартным электродом? Составьте схему элемента, уравнения анодно-катодных процессов и суммарное уравнение токообразующей реакции. Рассчитайте значения 6, А'м, AG и Кр.

99.          Составьте схему гальванического элемента из стандартных серебряного и кислородного электродов. Запишите уравнения анодно-катодных процессов и суммарное уравнение токообразующей реакции. Рассчитайте значения величин S, А'м, AG и Кр.

100.       Определите pH электролита водородного электрода в гальваническом элементе со стандартным оловянным электродом, если ЭДС элемента равна 159 мВ. Составьте схему элемента, уравнения анодно-катодных процессов и суммарное уравнение электрохимической реакции. Рассчитайте значения А'м, AG и Кр.

Индивидуальные задания

101.       Составьте схему электролиза 1 М раствора СиС12 на графитовых электродах, уравнения электродных реакций и суммарное уравнение электролиза. Рассчитайте, как увеличилась масса катода, если на аноде выделилось 5,6 л газа (Вт = 100 %). Определите количество прошедшего электричества и массу разложившейся соли.

102.       Через серебряный кулонометр пропускали ток в течение 3 ч. Амперметр показывал силу тока 0,9 А. Определите процент погрешности амперметра, если масса катода увеличилась на 12,32 г. Составьте схему электролиза на электродах из Pt, учитывая, что на аноде выделится Ог, и определите его объем (н.у.).

103.       Рассчитайте, при каком напряжении можно выделить металлы Zn и Cd при электролизе 1 М растворов ZnCl2 и CdS04 (их смеси), если ricl^I>t =0,3В;

= 0,45 В (г|Ме = 0). Составьте схему электролиза, уравнения всех процессов, протекающих на электродах из Pt и в растворах, если значение pH растворов принять равным пяти.

104.       Через раствор AgN03 и раствор хлорида, содержащего катионы золота, пропускали одно и то же количество электричества, в результате чего на электроде выделилось 1,643 г Ag и 1 г Аи. Определите заряд катиона золота и количество прошедшего электричества. Составьте схемы электролиза, уравнения электродных реакций и суммарные уравнения электролиза.

105.       Ток силой 2,68 А в течение 1 ч пропускали через 1 М раствор K2SO4 (pH = 7 ). Составьте схему электролиза на графитовых электродах, уравнения первичных и вторичных процессов и суммарное уравнение электролиза. Рассчитайте количество разложившегося вещества, массы и объемы полученных веществ, если Вт = 70 %. Как при этом изменится концентрация раствора K2SO4?

106.       Составьте схему электролиза 1 М раствора CuS04 (pH = 5) на графитовых электродах, уравнения электродных реакций, суммарное уравнение электролиза. Определите выход по току (Вт), если при прохождении количества электричества, равного 26,8 А-ч, масса катода увеличилась на 30 г. Какой объем газа (н.у.) выделится на аноде?

107.       При полном электролитическом разложении 33,3 г хлорида некоторого двухвалентного металла выделилось 6,72 л С12 (н.у.). Определите, соль какого металла подвергалась электролизу. Имеет ли значение для решения задачи — раствор или расплав соли использовали для электролиза? Запишите уравнения

анодно-катодных процессов на электродах из Pt.

108.       Составьте схему электролиза 1 М раствора AgN03 на инертных электродах и рассчитайте выход по току (Вт), если за 25 мин при силе тока 3 А масса катода увеличилась на 4,8 г. Какое вещество и сколько его по массе и объему (н.у.) выделилось на аноде? Ответ подтвердите, записав уравнение электродных реакций и суммарное уравнение электролиза. Определите электрохимический эквивалент металла.

109.       Ток силой 4 А пропускали через электролит в течение 15 мин 5 с. На катоде выделился свинец массой 4,14 г из расплава одного из его соединений. Определите валентность свинца в этом соединении. Запишите уравнения аноднокатодных процессов, если известно, что на аноде выделился хлор, рассчитайте его объем (н.у.).

110.       При электролизе раствора бромида одновалентного металла, содержащего 41,2 г этой соли, выделилось 4,48 л водорода (н.у.). Определите, бромид какого металла взят для электролиза; раствор или расплав этой соли подвергался электролизу? Составьте уравнения анодно-катодных процессов и суммарное уравнение электролиза на графитовых электродах. Определите количество прошедшего при этом электричества.

111.       Какие вещества и в каком количестве по массе и объему (н.у.) выделятся на электродах из Pt и разложатся в электролите при электролизе 1 М раствора КОН, если через него пропущен ток, силой 10 А в течение 2,68 ч? Выход по току (Вт) равен 70%. Составьте схему электролиза, уравнения анодно-катодных процессов и суммарное уравнение электролиза.

112.       Приведите схему электролиза раствора электролита для получения Н2 и 02. Какое количество электричества необходимо пропустить, чтобы получить 112 л Н2 (н.у.), если Вт = 70 % ? Какой объем 02 выделится (н.у.)? Какое вещество подвергается разложению в электролите и какова его масса? Запишите уравнения анодно-катодных процессов и суммарное уравнение электролиза.

113.       Составьте схему электролиза 1 М раствора NiCl2 (pH = 5) на графитовых электродах. Запишите уравнения анодно-катодных процессов и суммарное уравнение электролиза. Рассчитайте, на сколько увеличилась масса катода, если на аноде выделилось 112 л газа. Какой силы ток проходил через систему в течение 10 ч, если выход по току составил 100 %?

114.       Составьте схему электролиза 1 М раствора NiSC>4 (pH = 5) на стальном катоде и никелевом аноде. Запишите уравнения анодно-катодных процессов и рассчитайте, на сколько уменьшится масса анода, если в течение 5 ч пропускать ток силой 5,36 А. Как и на сколько изменится масса катода?

115.       Какое количество электричества следует пропустить через 1 М раствор

ZnS04 (pH = 5), чтобы масса катода увеличилась на 65 г, если Вт = 80 % ? Какое вещество и какой его объем (н.у.) выделится на аноде? Составьте схему электролиза на графитовых электродах и запишите уравнения анодно-катодных процессов.

116.       Приведите схему электролизной системы для получения металлического кальция. Запишите уравнения электродных реакций и рассчитайте количество электричества, необходимое для получения 1 моля кальция.

117.       Составьте схему электролиза 1 М раствора KI на графитовых электродах. Запишите уравнения анодно-катодных процессов и суммарное уравнение электролиза. Определите, какая масса вещества выделится на аноде, если на катоде выделилось 5,6 л газа (н.у.). Какое количество электричества прошло через электролит, если Вт = 80 % ?

118.       При электролизе на графитовых электродах 1 М раствора CuS04 на аноде выделилось 0,56 л газа (н.у.). На сколько увеличится масса катода, если Вт = 100 %? Какое количество электричества следует пропустить через электролит? Запишите уравнения анодно-катодных процессов и суммарное уравнение электролиза.

119.       Составьте схему электролизной системы для получения на аноде Н2. Запишите уравнения анодно-катодных процессов и рассчитайте, какое количество электричества потребуется для получения 112 л Н2, если Вт = 70 %? На сколько при этом увеличится масса катода?

120.       Составьте схему электролиза раствора электролита, чтобы на катоде получить Н2, на аноде— С12 объемом 112 л (н.у.). Сколько времени потребуется для этого, если сила тока равна 2,68 А, а Вт = 70 % ? Запишите уравнения анодно-катодных процессов.

64. Хром, спаянный со свинцом, находится в кислоте (pH = 2) без доступа кислорода. Составьте электрохимическую схему и уравнения процессов коррозии. Определите, сколько (по массе) прокорродирует металла и восстановится водорода за 1 ч, если возникает ток силой 7 А.
65. Медь, покрытая оловом, находится в кислоте (рН = 0) без доступа кислорода. Какой это вид защиты? Составьте электрохимическую схему, уравнения процессов, возникающих при нарушении целостности покрытия, и рассчитайте, сколько (по массе) прокорродирует металла за 10 ч, если возникает ток силой 260 мА.
66. Определите термодинамическую возможность коррозии стального оборудования в условиях влажной почвы (Н₂0, Na⁺, СГ, Н⁺), pH = 4 . Запишите схему электрохимической системы, уравнения анодно-катодных процессов, суммарное уравнение процессов коррозии. Какую роль играют ионы СГ ? Приведите схему электрозащиты и соответствующие уравнения при указанных выше

условиях.

67. Цинк находится в контакте со стальными изделиями в условиях влажной атмосферы (Н₂0, 0₂), pH = 7. За 1 мин 20 с восстановилось 0,034 л 0₂ (н.у.). На сколько уменьшилась масса корродируемого металла и чему равна сила тока, возникающая при коррозии? Составьте схему электрохимической системы и уравнения коррозионных процессов.
68. Определите термодинамическую возможность коррозии оловянных изделий в условиях: а) кислой среды (pH = 3) без доступа 0₂; б) щелочной среды (pH = 10) с доступом 0₂. Ответ подтвердите соответствующими уравнениями и количественными расчетами.
69. Приведите электрохимическую схему протекторной и катодной защиты стальной конструкции в условиях: а) нейтральной почвы (0₂, Н₂0), pH = 7; б) в среде электролита (pH = 3) без доступа 0₂. Ответ подтвердите уравнениями соответствующих процессов и расчетами.
70. Определите термодинамическую возможность коррозии свинцового кабеля в условиях кислой почвы (pH = 5) и доступе 0₂. Определите, какой силы ток возник при коррозии, если за сутки поглотилось 2,8 л 0₂ (н.у.). Запишите уравнения процессов коррозии.
71. Какое покрытие является наиболее надежным для стальных изделий — хромированное или никелированное? Ответ подтвердите соответствующими схемами, уравнениями коррозионных процессов и расчетами в условиях кислой среды (pH = 2). Определите, на сколько изменится масса изделия за 2 ч, если при этом возникает ток силой 1,5 А.
72. Определите термодинамическую возможность коррозии изделий из никеля в кислой среде (pH = 5) с водородной и кислородной деполяризациями. Ответ подтвердите уравнениями анодно-катодных процессов и расчетами. Приведите пример анодного покрытия для изделий из никеля.
73. Медное изделие покрыто оловом. Какое это покрытие? Составьте схему электрохимической системы, уравнения анодно-катодных процессов при нарушении целостности покрытия в кислой среде (pH = 0). Определите, сколько (по массе) прокорродирует металла и восстановится Н₂ (по объему, н.у.) за 24 ч, если возникнет ток силой 1,2 А.
74. Определите термодинамическую возможность коррозии медной платы с серебряными выводами с водородной и кислородной деполяризациями в кислой среде (pH = 3). Составьте схемы образующихся макрогальванических элементов и уравнения соответствующих процессов.
75. При атмосферной коррозии стального изделия за 1,5 мин образовалось 0,125 г гидроксида железа Fe(OH)₂. Определите объем 0₂ (н.у.), поглощенного при коррозии, и количество электричества, прошедшего через систему. Запишите уравнения первичных и вторичных процессов коррозии.
76. Объясните сущность катодной защиты и катодных покрытий. В каких случаях они применяются? Приведите конкретные примеры и запишите уравнения соответствующих процессов в условиях щелочной среды (pH = 10) и свободном доступе кислорода.
77. Объясните сущность протекторной защиты. В каких случаях она применяется? Приведите конкретные примеры, составив схему электрохимической системы, уравнения анодно-катодных процессов. Рассчитайте, на сколько уменьшится масса протектора за сутки, если при этом возникает ток силой 1,5 А.
78. Магний находится в контакте с цинком в условиях щелочной среды (pH = 10) и при свободном доступе 0₂. Запишите уравнения процессов электрохимической коррозии и рассчитайте, на сколько уменьшится масса анода, если за 2 ч поглотилось 0,306 л 0₂ (н.у.). Чему равна сила тока?
79. Определите, какая среда является более опасной для стальных изделий— кислая (pH = 2), нейтральная или щелочная (pH = 10)? Как влияют на скорость коррозии вторичные продукты коррозии? Ответ обосновать соответствующими уравнениями и расчетами.
80. Масса медного изделия, находящегося в условиях влажной атмосферы (Н₂0, 0₂) уменьшилась за 3 ч на 9,6 г. Определите силу тока, возникшую при этом, и количество (по объему) поглощенного 0₂ (н.у.). Запишите уравнения соответствующих процессов.
81. Цинк находится в контакте с никелем в условиях влажной атмосферы (Н₂0, 0₂). Составьте уравнения процессов гальванокоррозии и рассчитайте, на сколько уменьшится масса анода и чему будет равна сила тока, если за 1 мин 20 с восстановилось 0,034 л 0₂ (н.у.).
82. Объясните термодинамическую стабильность серебра и нестабильность меди в условиях нейтральной среды (Н₂0, 0₂). Ответ подтвердите уравнениями соответствующих процессов и расчетами.
83. С какой деполяризацией (водородной или кислородной) корродируют изделия из олова в кислой среде (pH = 3)? Ответ подтвердите уравнениями соответствующих процессов и расчетами. Приведите примеры анодного и катодного покрытий для изделий из олова.

5. Применение электрохимических процессов в технике

Вопросы применения электрохимических процессов рассмотрены в учебниках [1, 2, 3, 6, 9] и методическом пособии [12].

Индивидуальные задания

141. Электрохимические генераторы тока (ЭХГТ). Приведите схему топливного водородно-кислородного элемента, уравнения электродных реакций и суммарное уравнение электрохимической реакции. Укажите способы повышения их КПД.
142. Первичные (необратимые) источники тока, их преимущества и недостатки, применение. Приведите схему сухого марганцево-цинкового элемента, уравнения электродных реакций и суммарное уравнение электрохимического процесса.
143. Как электролитически получить щелочные металлы? Приведите схему, уравнения соответствующих процессов для получения металлического калия, кислорода и водяных паров.
144. Свинцовые (кислотные) аккумуляторы. Приведите схемы, уравнения электродных реакций и суммарные уравнения процессов разрядки и зарядки аккумулятора, их основные характеристики, преимущества и недостатки, применение.
145. Приведите электрохимическую систему, уравнения электродных реакций и суммарное уравнение процесса для получения Н₂ и О2. Возможно ли выделение Н₂ на аноде? Ответ обосновать приведением конкретных примеров.
146. Хемотронные устройства, особенности их работы, основные характеристики и применение. Электрохимические преобразователи тока (ЭХПТ).
147. Железо-никелевые (щелочные) аккумуляторы: схема, уравнения процессов при разрядке и зарядке. Основные характеристики аккумуляторов, преимущества и недостатки, их применение.
148. Гальванотехника. Создание проводящих, антикоррозионных и декоративных покрытий. Приведите конкретные схемы и уравнения соответствующих процессов.
149. Электрохимические счетчики электричества (кулонометры), схемы их устройств и принципы их работы. Приведите конкретные примеры.
150. Резервные гальванические элементы: схема, уравнения процессов, особенности их использования.
151. Электрохимическое оксидирование (анодирование). Приведите схему, уравнения электрохимических и химических реакций при анодировании алюминия.
152. Щелочные серебряно-цинковые аккумуляторы: схема, уравнения процессов разрядки и зарядки. Основные характеристики, преимущества, недостатки, применение.
153. Составьте электрохимическую систему для получения анодного защитного покрытия на стальных изделиях. Чем объясняется его более высокая надежность по сравнению с катодным?
154. Низко- и высокотемпературные водородно-кислородные топливные элементы: схема, уравнения процессов, способы увеличения скорости электрохимических реакций и КПД. Основные характеристики и применение.
155. Получение электролитически чистой меди из черновой с примесями Fe, Ni, Pb, Ag. Составьте схему электрохимической системы и уравнения процессов, протекающих при электролизе.
156. Как электролитически создать катодное покрытие на оловянном изделии? Приведите схему, уравнения соответствующих процессов. Чем объясняется ненадежность катодных покрытий?
157. Составьте схему процесса электрорафинирования (очистки) никеля, содержащего примеси цинка, железа, свинца, меди. Запишите схему электролиза и уравнения процессов, протекающих на аноде и катоде.
158. Составьте схему электрохимической системы, позволяющей получать покрытия из цинка на изделиях из свинца. Запишите уравнения процессов, протекающих на аноде и катоде.
159. Применение анодных процессов электролиза в технике (оксидирование, анодное травление, полировка). Приведите конкретные примеры, запишите схемы электролизных систем и уравнения процессов, протекающих на аноде и катоде.
160. Применение катодных процессов электролиза в технике (катодное обезжиривание, получение покрытий). Приведите конкретные примеры, запишите схемы электролизных систем и уравнения процессов, протекающих на аноде и катоде.
161. Охарактеризуйте электронное строение атомов p-металлов III группы. Нахождение их в природе, физические и химические свойства, применение в конструкционной технике.
162. Элементарные полупроводники и их классификация по периодической таблице. Особенности химической связи у элементарных полупроводников IV группы. Правило Юм - Розери.