2020-10-09
1198
Пример 1. Ток силой 2А проходит в течение 1 ч через разбав-ленный раствор H2SO4. Определить объемы водорода и кислорода, которые выделились на электродах при Т = 298К и р = 105 Па (н.у.).
Решение. 1.Количество электричества, прошедшего через электролит, составляет:
2А∙1 час = 2 А∙ч или 2∙3600 = 7200 Кл.
2. Так как эквивалент водорода (1/2 моль) занимает объем 11,2 л при н.у., то в нашем случае объем водорода будет равен:
3. Эквивалент кислорода (1/4 моль) занимает 5,6 л, а в нашем случае
Пример 2. Какова была сила тока при электролизе, если за
240 минут из раствора CuSO4 выделился 1 г меди?
Решение. Эквивалент меди Э (Cu) = [ Ar (Cu)]/2 = 63,55/2 =
= 31,78 г/моль экв., так как степень окисления меди (+2) − CuSO4, а катодная реакция: Cu2+ + 2е → Cu0. Следовательно, выделилось 1/31,78 = 0,03 моль-экв. меди.
На выделение 1 моль-экв. меди необходимо 96500 Кл, а на вы-деление 0,03 моль-экв. меди − 240∙60∙ J, где J – искомая сила тока, А.
Составим пропорцию:
1 – 96500 Кл,
0,03 – 240∙60∙J,
отсюда
J = (96500∙0,03)/240∙60 = 28,95/24∙6 = 0,2 А.
Пример 3. Рассмотреть все возможные процессы, протекающие при электрохимической коррозии алюминиевого изделия с медными заклепками в зависимости от состава окружающей среды.
Алюминий как более активный металл (φ0Al/Al 3+ = −1,66 B, φ0Cu/Cu2+ = +0,34 B) в образующейся гальванопаре выступает в роли анода, т.е. подвергается коррозии:
А: Al → Al3+ + 3e.
На поверхности меди, выступающей в роли катода, в зави-симости от состава окружающей среды будут протекать процессы деполяризации:
а) кислая среда (pH < 7) К:
2Н+ + 2е → Н2;
б) нейтральная или щелочная среда (pH ≥ 7) К:
2Н2О + 2ē = Н2 + 2OH−;
в) атмосферная коррозия (pH ≥ 7) К:
О2 + 2Н2О + 4е = 4ОН–,
(pH < 7) К:
О2 + 4Н+ + 4е = 2Н2О.
В нейтральной и щелочной среде протекает вторичная реакция:
Al3+ + 3ОН- → Al(OH)3.
Контрольное задание № 1
Строение атома и химическая связь
Задача 1. На основе метода валентных связей (МВС) предпо-ложить пространственное строение молекулы. Из приведенных зна-чений электроотрицательности элементов оценить полярность связи между атомами и является ли молекула диполем исходя из её про-странственного строения.
1. SnCl2 2. CdF2 3. PH3 4. BF3 5. PCl3 6. SiH4 7. CCl4 8. CH3F
9. CH2F2 10. AlCl3 11. ZnCl2 12. NF3 13. GaF3 14. H2Te 15. PbCl2
16. BCl3 17. PF3 18. SiF4 19. AlF3 20. CdCl2.
Электроотрицательностьэлементов
| Элемент | Al | B | C | Cd | Cl | F | Ga | H |
| c | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 1,7 | 3,0 | 4,0 | 1,6 | 2,1 |
| Элемент | Hg | N | P | Pb | Si | Sn | Zn | О |
| c | 1,9 | 3,0 | 2,1 | 1,9 | 1,8 | 1,8 | 1,6 | 3,5 |
Задача 2. Используя принципы метода МО, составить энергети-ческую диаграмму молекулы, написать электронную конфигурацию, определить кратность связи и магнитные свойства.
1. He2 2. He2+ 3. Ве2 4. С2 5. N2 6. O2 7. F2 8. Ne2 9. BN 10. CN
11. CN+ 12. NO 13. NO+ 14. CO 15. Li2 16. Ne2+ 17. CO+ 18. BN+ 19. CO− 20. О2−
Контрольное задание № 2
Основные классы неорганических соединений.
Окислительно-восстановительные реакции.
Количественные расчеты. Химическая термодинамика
Билет № 1
1. Из перечисленных оксидов выбрать один основной и один кислотный, доказать их кислотно-основные свойства. Уравнения ре-акций написать в молекулярной и в сокращенной ионной форме.
CoO, CaO, SO2, NiO, Cr2O3, V2O5, CO2.
2. Сколько молей KMnO4 необходимо для взаимодействия с 152 гFeSO4 по реакции
KMnO4+ FeSO4+ H2SO4ÞK2SO4+MnSO4+ Fe2(SO4)3+ H2O?
3. Вычислить тепловой эффект реакции
CH4 + CO2 = 2CO + 2 H2
D f Ho кДж/моль −74,85 −393,5 −110,5 0
где D f Ho − энтальпии образования соответствующих веществ.
Билет № 2
1. Написать формулы гидроксидов, соответствующих следую-щим оксидам: Cs2O, MnO, CrO3, V2O3, SO3, PbO. Для амфотерного гидроксида показать его кислотно-основные свойства. Уравнения реакций написать в молекулярной и сокращенной ионной форме.
2. Сколько литров диоксида азота (NO2) образуется при раст-ворении 1,28 г металлической меди в азотной кислоте:
Cu + HNO3Þ Cu(NO3)2 + NO2+ H2O?
3. Возможно ли восстановление оксида висмута оксидом угле-рода при Т = 800 К по реакции (энтальпии образования (D f Ho) и энтропии (So) веществ известны)?
Bi2O3 + 3CO = 2Bi + 3CO2
D f Ho кДж/моль −570,70 −110,53 0 −393,51
S oДж/моль∙К 151,49 197,55 56,9 213,66
Билет № 3
1. Получить дигидроксид никеля (основной), доказать его кислот-но-основные свойства. Уравнения реакций написать в молекулярной и в сокращенной ионной форме.
2. Сколько граммов KClO3 необходимо для получения 11,2 л газа Cl2 по реакции KClO3 + HClÞKCl + Cl2+ H2O?
3. Какое количество теплоты выделилось при сгорании водорода в кислороде, если в процессе горения образовалось 3,6 г водяного пара. D f Ho вод. пар = −241,81 кДж/моль?
Билет № 4
1. Из перечисленных оксидов выбрать амфотерный и доказать его кислотно-основные свойства. Уравнения реакций написать в мо-лекулярной и в сокращенной ионной форме.
CdO, Cu2O, SO3, NiO, Cr2O3, V2O3, CO2, N2O3, SnO.
2. Сколько литров диоксида азота (NO2) образуется при раст-ворении 1,08г металлического серебра в азотной кислоте:
Ag + HNO3ÞAgNO3 + NO2+ H2O?
3. Определить тепловой эффект реакции образования 73 г
гексафторида серы (SF6) из простых веществ.D f Ho (SF6) =
= −1221,0 кДж/моль.
Билет № 5
1. Из перечисленных оксидов выбрать один основной и один кислотный, доказать их кислотно-основные свойства. Уравнения ре-акций написать в молекулярной и в сокращенной ионной форме.
CdO, CaO, SO2, Na2O, Cr2O3, Nb2O5, CO2.
2. Сколько граммов KMnO4 необходимо для получения 11,2 л газа Cl2 по реакции
KMnO4+ HCl ÞKCl+MnCl2+ Cl2+ H2O?
3. Вычислить тепловой эффект реакции восстановления оксида железа (III) оксидом углерода (II):
Fe2O3 + CO = 2FeO + CO2
D f Ho кДж/моль −882,2 −110,5 −264,9 −393,5,
где D f Ho − энтальпии образования соответствующих веществ.
Билет № 6
1. Получить нерастворимый дигидроксид бериллия. Показать его амфотерные свойства. Уравнения реакций написать в молекулярной и в сокращенной ионной форме.
2. Сколько литров диоксида азота (NO) образуется при растворении 2,56 г металлической меди в разбавленной азотной кислоте:
Cu + HNO3Þ Cu(NO3)2 + NO+ H2O?
3. Вычислить энтальпию образования селеноводорода (H2Se), если при образовании 2 л (н.у.) H2Se из водорода и селена поглотилось 7,66 кДж теплоты.
Билет № 7
1. Получить дигидроксид марганца (основной) и доказать его кислотно-основные свойства. Уравнения реакций написать в молекулярной и в сокращенной ионной форме.
2. Сколько молей K2Cr2O7 необходимо для получения 6,4 г серы по реакции
K2Cr2O7 + Na2S + H2OÞCr(OH)3¯ + S¯ + KOH +NaOH?
3. Оценить термодинамическую возможность окисления меди кислородом при стандартной температуре по реакции
2Cu + O2 = 2 CuO,
D f HoкДж/моль 0 0 −162,0,
So Дж/моль∙К 33,14 205,04 42,63.
Билет № 8
1. Показать кислотно-основные свойства оксидов никеля (NiO − основной) и фосфора (P2O5 − кислотный). Уравнения реакций на-писать в молекулярной и сокращенной ионной форме.
2. Сколько литров диоксида азота (NO) образуется при раство-рении 0,59г металлического никеля в разбавленной азотной кислоте:
Ni+ HNO3Þ Ni(NO3)2 + NO+ H2O?
3. Определить тепловой эффект реакции горения ацетона (C3H6O) в кислороде, если известны его энтальпия образования D f Ho (C3H6O) = = −248,11 кДж/моль и энтальпии образования продуктов сгорания D f Ho (CO2) = −393,5кДж/моль и D f Ho(H2O) = −285,8 кДж/моль.
Билет № 9
1. Из перечисленных оксидов выбрать амфотерный и доказать его кислотно-основные свойства. Уравнения реакций написать в мо-лекулярной и в сокращенной ионной форме.
CdO, Cu 2O, SO3, NiO, Cr2O3, V2O3, CO2, N2O3, SnO.
2. Сколько молей K2Cr2O7 необходимо для окисления 3,78 г суль-фита натрия по реакции
K2Cr2O7 + Na2SO3 + HNO3Þ Cr(NO3)3 + Na2SO4+ KNO3 + H2O?
3. Оценить температуры, при которых возможно самопроизволь-ное протекание реакции (энтальпии образования (D f Ho) и энтропии (So) реагентов и продуктов реакции известны):
CO2(г) + C(гр) = 2CO (г)
D f Ho кДж/моль −393,51 0 −110,53
So Дж/моль∙К 213,66 5,74 197,55
Билет № 10
1. Из перечисленных оксидов выбрать амфотерный и доказать его кислотно-основные свойства. Уравнения реакций написать в мо-лекулярной и в сокращенной ионной форме.
CdO, Cu2O, SO3, NiO, Al2O3, V2O5, CO2, N2O5, SnO2
2. Сколько литров диоксида серы (SO2) образуется при раство-рении 5,9 г металлического кобальта в концентрированной серной кислоте:
Co + H2SO4ÞCoSO4 + SO2+ H2O?
3. Возможно ли восстановление оксидов CuO и Na2O газо-образным водородом при стандартных условиях (известны величины энергий Гиббса (DGof) для оксидов и продуктов восстановления).
CuO + H2 = Cu + H2O?
D f Go кДж/моль −134,26 0 0 −237,23
Na2O + H2 = 2Na + H2O
D f Go кДж/моль −379,26 0 0 −237,23
Билет № 11
1. Получить дигидроксид свинца (амфотерный) и доказать его кислотно-основные свойства. Уравнения реакций написать в молеку-лярной и в сокращенной ионной форме.
2. Сколько молей диоксида свинца PbO2 необходимо для окис-ления 8,7 г диоксида марганца MnO2 по реакции
PbO2+ MnO2+ KOH Þ KMnO4+ K2PbO2+H2O?
3. Оценить термодинамическую возможность самопроизвольного протекания реакции образования азотной кислоты из азота, кислорода и воды при стандартных условиях (известны величины энергий Гиббса (DGof) для реагентов):
N2 + 2,5O2 + H2O(жидк.) = 2HNO3(жидк.)
D f Go кДж/моль 0 0 −237,23 −79,90
Билет № 12
1. Написать формулы гидроксидов, соответствующих следую-щим оксидам: Cs2O, Mn2O7, Fe2O3, CrO3, SO3, PbO. Для одного основного иодного кислотного гидроксида показать кислотно-основные свойства. Уравнения реакций написать в молекулярной и сокращенной ионной форме.
2. Сколько литров газа сероводорода (H2S) может быть окислено в 1 л раствора перманганата калия (KMnO4) концентрации 0,8 моль/л по реакции
H2S + KMnO4+ H2SO4Þ MnSO4 + K2SO4+ H2O?
3. Какое количество теплоты выделится при сгорании 100 г геп-тана (C7H16). Энтальпии образования гептана и продуктов сгорания равны:
C7H16 CO2 H2O(жидк.)
D f Ho кДж/моль −224,54 −393,5 −285,8
Билет № 13
1. Написать формулы гидроксидов, соответствующих следую-щим оксидам: Rb2O, PbO, Cr2O3, N2O5, SO3. Для одного кислотного гидроксидов показать кислотно-основные свойства. Уравнения реакций написать в молекулярной и сокращенной ионной форме.
2. Сколько литров газа хлора (Cl2) может быть поглощено 1 л водного раствора Na2S2O3 концентрации 1 моль/л при протекании ре-акции
Cl2 + Na2S2O3 + H2O Þ Na2SO4 + HCl + H2SO4?
3. Определить термодинамическую возможность протекания химической реакции в стандартных условиях (энтальпии образования (D f Ho) и энтропии (So) веществ известны):
CO(г) + PbO(кр) = CO2(г) + Pb(кр)
D f Ho кДж/моль −110,53 −217,61 −393,51 0
So Дж/моль∙К 197,55 68,70 213,66 64,81
Билет № 14
1. Получить дигидроксид олова (амфотерный) и доказать его кис-лотно-основные свойства. Уравнения реакций написать в молеку-лярной и в сокращенной ионной форме.
2. Какое количество хлората калия (KClO3) надо добавить к 1,86 г фосфора для стехиометрического протекания реакции:
KClO3 + PÞP2O5 + KCl?
3. Определить направление самопроизвольного протекания химиической реакции в стандартных условиях. (Энтальпии образования (DHof) и энтропии (So) веществ известны):
CO(г) + H2O(г) = CO2(г) + H2(г)
DfHo кДж/моль −110,53 −241,81 −393,51 0
SoДж/моль∙К 197,55 188,72 213,66 130,52
Билет № 15
1. Получить дигидроксид кобальта (основной) и доказать его кис-лотно-основные свойства. Уравнения реакций написать в молеку-лярной и в сокращенной ионной форме.
2. Какое количество перхлората калия (KClO4) надо добавить к 2,16 г алюминия для стехиометрического протекания реакции
KClO4 + AlÞAl2O3 + KCl?
3. Какое количество теплоты выделится при сгорании 2,6 г аце-тилена (C2H2). Энтальпии образования ацетилена и продуктов сго-рания равны:
C2H2 + 2,5O2 = 2СО2 + H2O(жидк.)
DfHo кДж/моль +226,8 0 −393,5 −285,8
Билет № 16
1. Написать формулы гидроксидов, соответствующих следующим оксидам: Na2O, PbO, Al2O3, SO2, CrO3. Выбрать амфотер-
ный гидроксид и показать его кислотно-основные свойства. Урав-нения реакций написать в молекулярной и сокращенной ионной
форме.
2. Какой объем газа оксида азота (NO) образуется при окислении 0,96 г сульфида меди (CuS) азотной кислотой по реакции
CuS + HNO3ÞCuSO4 + NO + H2O?
3. Определить направление самопроизвольного протекания химической реакции в стандартных условиях. Энтальпии образования (DfHo кДж/моль) и энтропии (So Дж/моль·К) веществ известны:
2MgO(кр)+2Cl2(г) + C(гр) = CO2(г) + 2MgCl2(кр)
DfHo кДж/моль −601,49 0 0 −393,51 −644,80
So Дж/моль∙К 27,07 222,98 5,74 213,66 89,54
Билет № 17
1. Получить дигидроксид железа (основной) и доказать его кис-лотно-основные свойства. Уравнения реакций написать в молекуляр-ной и в сокращенной ионной форме.
2. Сколько молей KMnO4 необходимо для взаимодействия с 1,89 г SnCl2 по реакции
KMnO4 + SnCl2 + HClÞKCl + MnCl2 + SnCl4 + H2O?
3. Определить направление самопроизвольного протекания химической реакции в стандартных условиях. (Энтальпии образования (DHof) и энтропии (So) веществ известны):
NH3(г) + HCl(г) = NH4Cl(кр)
DfHo кДж/моль −45,94 −92,31 −314,22
So Дж/моль∙К 192,66 186,79 95,81
Билет № 18
1. Написать формулы гидроксидов, соответствующих следую-щим оксидам: Cs2O, Mn2O7, TiO2, FeO, CrO3, NiO, V2O3, SO3, PbO. Для одного основного гидроксида показать кислотно-основные свой-ства. Уравнения реакций написать в молекулярной и сокращенной ионной форме.
2. Сколько литров диоксида серы (SO2) образуется при раст-ворении 5,6 г металлического железа в концентрированной серной кислоте:
Fe + H2SO4Þ Fe2(SO4)3 + SO2+ H2O?
3. Возможна ли реакция диссоциации углекислого газа при Т = = 500 оС по реакции
2CO2 = 2CO + O2
DfHoкДж/моль −393,51 −110,53 0
SoДж/моль∙К 213,66 197,55 205,04
Билет № 19
1. Показать кислотно-основные свойства оксидов кобальта (CoO − основной) и марганца (Mn2O7 − кислотный). Уравнения реакций написать в молекулярной и сокращенной ионной форме.
2. Какое количество перхлората калия (KClO4) надо добавить к 17 г магния для стехиометрического протекания реакции
KClO4 + MgÞMgO + KCl?
3. Оценить область температур, при которых существует термо-динамическая возможность образования метилового спирта из окиси углерода и водорода по реакции:
CO(г) + 2H2(г) = CH3OH(г)
DHof кДж/моль −110,53 0 −201,00
So Дж/моль∙К 197,55 130,52 239,76
Билет № 20
1. Показать кислотно-основные свойства оксидов железа (FeO − основной) и азота (N2O5 − кислотный). Уравнения реакций написать в молекулярной и сокращенной ионной форме.
2. Сколько молей K2Cr2O7 необходимо для окисления 6,9 г нитрита натрия по реакции
K2Cr2O7+NaNO2+H2SO4ÞCr2(SO4)3+K2SO4+NaNO3+H2O?
3. Возможно ли восстановление оксидов CaO и Ag2O газооб-разным водородом при стандартных условиях (известны величины энергий Гиббса (DGof) для оксидов и продуктов восстановления)?
CaO + H2 = Ca + H2O
DGof кДж/моль −603,46 0 0 −237,23
Ag2O + H2 = 2Ag + H2O
DGofкДж/моль −10,90 0 0 −237,23
Контрольное задание № 3
Гидролиз, химическое равновесие, кинетика.
Электрохимические процессы:
коррозия, гальванические элементы, электролиз
Билет № 1
1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: NaNO3, KCN, KCl, Na2SO4? Рассчитать рН раствора, если кон-центрация этой соли равна 0,5 моль/л, а константа диссоциации основания равна Ка = 4,9·10−10.
2. Равновесие реакции Н2 + I2 = 2HI установилось при следующих концентрациях: [H2] = 0,5 моль/л; [I2] = 0,1 моль/л; [HI] = 1,8 моль/л. Определите константу химического равновесия и исходные кон-центрации иода и водорода. В начальный момент времени [HI] = 0.
3. Какие процессы протекают при электрохимической коррозии хромированного железного изделия в водном растворе с рН < 7 при нарушении покрытия?
4. Составить гальванический элемент, в котором медь является анодом. Написать уравнения реакций, протекающих на электродах, и вычислить ЭДС в стандартных условиях и при концентрации ионов меди у анода равной 0,001 моль/л.
5. При электролизе водного раствора соли сульфата MeSO4 в течение 12 минут с током 5 А на катоде выделилось 2,0966 г этого металла. Определить металл, вычислив его атомную массу. Какой продукт и в каком количестве выделится на инертном аноде?
Билет № 2
1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: CuSO4, Na2SO4, KNО3? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 1 моль/л, а константа диссоциации основания Кb = 2,19·10−7.
2. При равновесии системы N2 + 3H2 Û 2NH3 концентрации веществ равны: [N2] = 1,5 моль/л, [H2] = 4,5 моль/л, [NH3] = 2,0 моль/л. Рассчитать константу химического равновесия и исходные концентрации водорода и азота, если концентрация аммиака в исходной смеси равна нулю.
3. Какие коррозионные процессы возможны при погружении в воду с рН < 7 серебряного изделия, включающего в себя медные детали?
4. Составить концентрационный гальванический элемент с медными электродами. Вычислить ЭДС, если концентрации ионов Cu2+ у электродов равны 0,1 моль/л и 0,001 моль/л. Написать электродные процессы.
5. При электролизе водного раствора сульфата алюминия Al2(SO4)3 на неактивном аноде выделилось 280 мл газа. Какое это вещество? Какой продукт и в каком количестве выделился на катоде?
Билет № 3
1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: CaCl2, Ca(NO3)2, KJ, Na2HPO4. Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0,1 моль/л, а константа диссоциации кислоты Ка 2 =
= 6,2∙10−8.
2. Как изменятся равновесные концентрации реагентов реакции 4НС1 + О2 = 2С12 + 2 Н2О, если повысить температуру (∆ r Н < 0)?
3. Какие возможны коррозионные процессы при погружении кобальтовых пластин, скрепленных железными болтами, в водный раствор рН» 7?
4. Составить неконцентрационный гальванический элемент, используя в качестве катода свинцовый электрод. Вычислить ЭДС, если концентрация Ме n + у анода и катода соответственно равны
0,001 моль/л и 0,1 моль/л. Написать электродные процессы.
5. При электролизе водного раствора хлорида кальция (CaCl2) на неактивном аноде выделилось 1120 мл газа. Какое это вещество? Какой продукт и в каком количестве выделился на катоде?
Билет № 4
1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: CоSO4, KNO3, Na2SO4? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 1 моль/л, а константа диссоциации основания Кb = 7,94·10−6.
2. Обратимая реакция протекает по уравнению А + В Û С + D. Исходная концентрация каждого из веществ в смеси составляла
1,0 моль/л. После установления равновесия концентрация вещества С стала равна 1,5 моль/л. Вычислить константу равновесия.
3. Какие процессы электрохимической коррозии углеродистой стали протекают при наличии на ней тонкой пленки воды на воздухе?
4. Составить гальванический элемент с железным и свинцовым электродами. Вычислить ЭДС, если концентрации ионов Me n + у анода и у катода соответственно равны 0,001 моль/л и 0,1 моль/л. Написать электродные процессы.
5. Через водный раствор хлорида алюминия (AlCl3) пропускали в течение 160,8 минут постоянный электрический ток силой 10 А анода. Электроды инертные. Определить, какие вещества и в каком количестве образовались на электродах?
Билет № 5
1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: SnCl2, Ва(NO3)2, NaCl? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0,1 моль/л, а константа диссоциации основания Кb = = 1,26·10−12.
2. В какую сторону сместится равновесие реакции N2O4Û 2NO2 при понижении температуры (DrH > 0)?
3. Написать уравнения реакций электрохимической коррозии серебряного изделия, содержащего детали, припаянные оловом, протекающей в воде (рН» 7).
4. Составить гальванический элемент и рассчитать значение стандартной ЭДС, если отрицательный электрод в нем изготовлен из кадмия. Как изменится ЭДС, если концентрация Cd2+ у анода будет равна 0,001 моль/л? Написать электродные процессы.
5. Какое количество электричества (в числах Фарадея) про-пущено через расплав гидроксида калия, если на инертном аноде выделилось 64 г кислорода? Определить, какой продукт и в каком количестве выделился на катоде.
Билет № 6
1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: Na2СО3, Na2SO4, NaNO3? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0,1 моль/л, а константа диссоциации кислоты Ка = = 4,68·10−11.
2. Каковы концентрации СО и СО2, если в системе установилось химическое равновесие при протекании реакции FeO(кр) + CO(газ)Û ÛFe(кр) + CO2(газ). Константа равновесия в данных условиях равна 0,5. В начальный момент времени концентрации СО = 0,05 моль/л, СО2 = = 0,01 моль/л?
3. Написать уравнения реакций электрохимической коррозии медного изделия, содержащего детали, припаянные оловом, протекающей при его хранении во влажной атмосфере.
4. Составить гальванический элемент, в котором висмут является анодом. Вычислить ЭДС в стандартных условиях, если уменьшить концентрацию ионов Bi+3 у анода до 0,001 моль/л. Написать электродные процессы.
5. Предложить схему процесса нанесения цинка на металли-ческое изделие электрохимическим способом. Какое количество электричества (в числах F) необходимо пропустить через раствор электролита, чтобы получить слой цинка массой 6,54 г?
Билет № 7
1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: Zn(NO3)2, Са(NO3)2, NaCl? Рассчитать рН раствора, если концент-рация этой соли равна 0,1 моль/л, а константа диссоциации основания Кb = 4,9×10−7.
2. Определить константу равновесия обратимой реакции 2NO + + O2Û 2NO2, если равновесие установилось при следующих кон-центрациях реагирующих веществ: [NO2] = 0,12 моль/л, [NO] =
= 0,48 моль/л, [О2] = 0,24 моль/л. Определить исходные концентрации NO и О2, если концентрация NO2 в начальный момент времени равнялась нулю.
3. Какие процессы протекают при электрохимической коррозии луженой меди при нарушении покрытия? Рассмотреть варианты раз-личных коррозионных сред.
4. Составить гальванический элемент, состоящий из водород-ного и кобальтового электродов. Рассчитать ЭДС в стандартных ус-ловиях и при концентрации потенциалопределяющих ионов равной 0,01 моль/л у отрицательного электрода. Написать электродные процессы.
5. При электролизе водного раствора сульфата никеля (NiSO4) с медным катодом и никелевым анодом на катоде выделилось 5,9 г вещества. Какое это вещество? Как изменилась масса анода?
Билет № 8
1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: K3PO4, NaCl, KNO3? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0,1 моль/л, а константа диссоциации кислоты Ка = 4,6·10−13.
2. В какую сторону сместится равновесие реакции CO + H2O Û CO2 + H2: а) при увеличении температуры (DrH < 0); б) при увеличении давления в системе?
3. Какие процессы протекают при электрохимической коррозии никелированного медного изделия в случае нарушения покрытия, находящегося в воде (рН» 7)?
4. Составить схему гальванического элемента, состоящего из двух кобальтовых электродов. Рассчитать ЭДС данного элемента. Концентрации электролита у анода и катода задать самостоятельно. Написать электродные процессы.
5. Металлическое изделие необходимо электрохимическим путем покрыть хромом. Предложить схему процесса. Какое количество электричества (в числах Фарадея) необходимо пропустить через раствор электролита, чтобы на изделии образовался слой хрома массой 5,2 г?
Билет № 9
1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: СаCl2, NaNO3, AgNO3? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0,1 моль/л, а константа диссоциации основания Кb = = 9,77×10−3.
2. В какую сторону сместится равновесие реакции 2CO + + O2Û2CO2: а) при увеличении температуры (DrH < 0); б) при увеличении общего давления в системе?
3. Какие коррозионные процессы протекают при нарушении покрытия никелированного железного изделия, которое находится в сильно разбавленном растворе кислоты (рН < 7)?
4. Составить схему гальванического элемента, используя в качестве электродов магний и железо. Рассчитать ЭДС элемента в стандартных условиях и при уменьшении концентрации ионов Me n + у катода до 0,001 моль/л. Написать электродные процессы.
5. При электролизе водного раствора карбонатa калия (K2СO3) с инертными электродами на катоде выделилось 4 г вещества. Какое это вещество? Какой продукт и в каком количестве выделился на аноде?
Билет № 10
1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: Cu(NO3)2, Na2SO4, Са(NO3)2? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0,5 моль/л, а константа диссоциации основания Кb 2 = 2,19·10−7.
2. При протекании реакции А2 + 2В2 Û 2АВ2 химическое рав-новесие установилось при концентрациях равных: [А2] = 1,5 моль/л, [В2] = 4,5 моль/л, [АВ2] = 2,0 моль/л. Рассчитать константу равновесия и исходные концентрации веществ А2 и В2, если концентрация вещества АВ2 в исходной смеси равна нулю.
3. Какие процессы протекают при электрохимической коррозии изделия из магния при наличии на нем тонкой пленки воды и неравномерной аэрации?
4. Составить гальванический элемент, используя в качестве анода марганцовый электрод. Вычислить ЭДС в стандартных условиях и ее величину при уменьшении концентрации ионов Me n + у катода до
0,01 моль/л. Объемы электролитов у анода и катода равны. Написать электродные процессы.
5. Предложить схему процесса нанесения на металлический лист размером 20 × 5 см электрохимическим путем с обеих сторон слоя никеля толщиной 2,64 мм (rNi = 8,9г/см3). Рассчитать необходимую величину количество электричества (в числах Фарадея). Использовать в качестве электролита водный раствор сульфата никеля (NiSO4).
Билет № 11
1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: NaНСО3, Na2SO4, KNO3? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0,1 моль/л, а константа диссоциации кислоты Ка 1 = = 4,27·10−7.
2. В какую сторону сместится равновесие реакции COCl2 Û CO + + Cl2: а) при увеличении температуры (DrН > 0); б) при увеличении общего давления в системе?
3. Какие коррозионные процессы протекают в случае, если медное изделие, включающее в себя свинцовые прокладки, находится в сильно разбавленном растворе кислоты (рН < 7)?
4. Составить гальванический элемент, ЭДС которого в стандарт-ных условиях равна 0,3 В. Определить, как изменится ЭДС, если концентрация ионов Me n + у катода уменьшиться до 0,1 моль/л. Объемы электролитов у анода и катода равны. Написать электродные про-цессы.
5. Через водный раствор фосфата натрия (Na3PO4) в течение
321,6 минут пропускали постоянный электрический ток силой 10 А. Электроды инертные. Определить, какие вещества и в каком количестве образовались на электродах.
Билет № 12
1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: Pb(NO3)2, KNO3, LiNO3? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0,2 моль/л, а константа диссоциации основания
Кb = 1,41·10−8.
2. Обратимая реакция протекает по уравнению 2NO + O2 Û Û 2NO2. В какую сторону сместится химическое равновесие, если давление в системе увеличить в три раза?
3. Какие коррозионные процессы протекают при хранении во влажной атмосфере кобальтового стержня, лежащего на хромиро-ванной медной подставке?
4. Составить гальванический элемент с оловянными электродами. Рассчитать ЭДС элемента. Коцентрации электролита у анода и катода задать самостоятельно. Написать электродные процессы.
5. При электролизе водного раствора нитрата серебра (AgNO3) с серебряными электродами масса одного из электродов увеличилась на 53,9 г. Как изменилась масса другого электрода, какое количество электричества (в числах Фарадея) было пропущено через электро-лизер?
Билет № 13
1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: K2SO3, Na2SO4, KNO3? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0,3 моль/л, а константа диссоциации кислоты Ка = 6,31·10−8.
2. В какую сторону сместится равновесие реакции 2SO3Û 2SO2 + + O2: а) при уменьшении температуры (DrН > 0); б) при увеличении общего давления в системе?
3. Какие процессы протекают при электрохимической коррозии посеребренного железного изделия, работающего в сильно разбав-ленном растворе кислоты (рН < 7) при нарушении покрытия?
4. Предложить схему концентрационного гальванического эле-мента, состоящего из кобальтовых электродов, опущенных в раст-воры сульфата кобальта (CoSO4) с концентрациями ионов кобальта 0,01 и 0,0001 моль/л. Вычислить ЭДС. Написать электродные про-цессы.
5. Предложить электрохимический процесс получения метал-лического калия из КОН. Сколько времени потребуется пропускать постоянный электрический ток силой 10 А для получения 39 г ме-талла?
Билет № 14
1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: Li2SO4, Ве(NO3)2, KNO3, NaCl? Рассчитать рН раствора, если кон-центрация этой соли равна 0,01 моль/л, а константа диссоциации основания Кb = 5,01·10−9.
2. При протекании реакции А2 + 3В2 Û 2АВ3 химическое равновесие установилось при концентрациях равных: [А2] = 0,5 моль/л,
[В2] = 0,7 моль/л, [АВ2] = 4,0 моль/л. Рассчитать константу равно-весия и исходные концентрации веществ А2 и В2, если концентрация вещества АВ3 в исходной смеси равна нулю.
3. Какие коррозионные процессы протекают при хранении во влажной атмосфере позолоченного медного изделия при нарушении покрытия?
4. Составить гальванический элемент, используя в качестве ка-тода пластину из висмута. Вычислить ЭДС, если концентрация ионов металла в электролите у катода равна 10 моль/л, а у анода 0,01 моль/л. Написать электродные процессы.
5. Через водный раствор хлорида натрия (NaCl) пропускали в течение 160,8 минут постоянный электрический ток силой 10 А. Электроды инертные. Определить, какие вещества и в каком количестве образовались на электродах.
Билет № 15
1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: Na2SO4, NaClО, KNO3? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0,2 моль/л, а константа диссоциации кислоты Ка = = 2,82·10−8.
2. В результате протекания реакции 2NO2 Û 2NO + O2 при оп-ределенной температуре и давлении система пришла в состояние химического равновесия. Как изменятся равновесные концентрации реагентов, если увеличить давление в системе?
3. Какие процессы протекают при электрохимической коррозии никелированного медного изделия в воде (рН» 7) при нарушении покрытия?
4. Составить гальванический элемент с серебряным катодом. Написать уравнения реакций, протекающих на электродах при работе этого элемента. Вычислить ЭДС, если концентрация ионов металла у катода равна 0,1 моль/л, а у анода 0,001 моль/л. Написать электродные процессы.
5. При электролизе водного раствора соли MeCl3 в течение 160,83 минут при токе равном 10 А с инертным анодом на катоде выде-лилось 69,67 г металла. Определить металл, вычислив его атомную массу. Какой продукт и в каком количестве выделится на аноде?
Билет № 16
1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: NaNO3, KCN, KCl? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0,5 моль/л, а константа диссоциации основания Ка = = 4,9·10−10.
2. Как изменятся равновесные концентрации реагентов реакции 4НС1 + О2 Û 2С12 + 2 Н2О, если повысить температуру (DrН < 0)?
3. Какие коррозионные процессы возможны при хранении золо-того изделия во влажной атмосфере, детали которого спаяны серебром?
4. Составить концентрационный гальванический элемент с мед-ными электродами. Вычислить ЭДС, если концентрации электролитов равны 0,01 и 0,001 моль/л. Написать электродные процессы.
5. Чему равно количество использованного электричества (в числах «F»), если при электролизе водного раствора сульфата кобальта (CoSO4) с инертными электродами на катоде выделилось»118 г вещества? Какое это вещество? Что и в каком количестве выделилось на аноде?
Билет № 17
1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: Na2СО3, Na2SO4, NaNO3,? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0,5 моль/л, а константа диссоциации кислоты Ка 2 = = 4,68·10−11.
2. При равновесии системы N2 + 3H2 Û 2NH3 концентрации ве-ществ равны: [N2] = 1,5 моль/л, [H2] = 4,5 моль/л, [NH3] = 2,0 моль/л. Рассчитать константу химического равновесия и исходные концентрации водорода и азота, если концентрация аммиака в исходной смеси равна нулю.
3. Какие возможны коррозионные процессы при погружении ко-бальтовых пластин, скрепленных медными заклепками, в водный раствор (рН» 7)?
4. Составить гальванический элемент, ЭДС которого при единичных концентрациях ионов металлов равна 1,56 В, использовав в качестве анода цинк. Как изменится значение ЭДС, если концентрация ионов Zn+2 у анода увеличится до 10,0 моль/л? Объемы электролитов у анода и катода равны. Написать электродные процессы.
5. При электролизе водного раствора хлорида магния (MgCl2) на неактивном аноде выделилось 2240 мл газа. Какое это вещество? Какой продукт и в каком количестве выделился на катоде?
Билет № 18
1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: SnCl2, Са(NO3)2, NaCl? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой
соли равна 0,1 моль/л, а константа диссоциации основания Кb = = 1,26·10−12.
2. Равновесие реакции Н2 +I2 = 2HI установилось при следующих концентрациях: [H2] = 0,5 моль/л; [I2] = 0,1 моль/л; [HI] = 1,8 моль/л. Определить константу химического равновесия и исходные концент-рации иода и водорода в начальный момент времени [HI] = 0.
3. Какие процессы протекают при электрохимической коррозии хромированного медного изделия при нарушении покрытия, если его поместить в сильно разбавленный раствор кислоты (HCl)?
4. Составить гальванический элемент с магниевым и свинцовым электродами. Вычислить ЭДС, если концентрации ионов Me n + у анода и у катода соответственно равны 0,001 моль/л и 0,1 моль/л. Написать электродные процессы.
5. Металлическое изделие необходимо электрохимическим способом покрыть медью. Предложить схему процесса. Какое количество электричества (в числах Фарадея) надо пропустить через раствор электролита, чтобы получился слой меди массой 1,28 г?
Билет № 19
1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: Ca(NO3)2, Na2SO4, Na2HPO4. Рассчитать рН раствора, если концент-рация этой соли равна 0,1 моль/л, а константа диссоциации кислоты Ка 2 = 6,2·10−8.
2. Обратимая реакция протекает по уравнению А + В Û С + D. Исходная концентрация каждого из веществ в смеси составляла
1,0 моль/л. После установления равновесия концентрация вещества С стала равна 1,5 моль/л. Вычислить константу равновесия.
3. Какие коррозионные процессы протекают в случае, если изделие, детали которого изготовлены из никеля и скреплены железными болтами, находится в сильно разбавленном растворе соляной кислоты (рН < 7)?
4. Составить схему гальванического элемента, используя в качестве электродов медь и магний. Рассчитать ЭДС элемента в стандартных условиях и при уменьшении концентрации ионов Me n + у катода до 0,001 моль/л. Написать электродные процессы.
5. Какое количество электричества (в числах Фарадея) необходимо пропустить через водный раствор, содержащий 0,5 моль соли Bi(NO3)3, чтобы полностью осадить висмут? Какое вещество и в каком количестве выделится на другом электроде? Электроды инертные.
Билет № 20
1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: K3PO4, NaCl, KNO3? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0,1 моль/л, а константа диссоциации кислоты Ка 3 = 4,6·10−13.
2. В какую сторону сместится равновесие реакции N2O4 Û 2NO2 при понижении температуры (DrH > 0).
3. Какие процессы протекают при электрохимической коррозии изделия из цинка при наличии на нем тонкой пленки воды и не-равномерной аэрации?
4. Составить гальванический элемент, используя в качестве анода магниевый электрод. Вычислить ЭДС в стандартных условиях и ее величину при уменьшении концентрации ионов Me n + у катода до
0,01 моль/л. Написать электродные процессы.
5. Предложить схему процесса нанесения на металлический лист размером 20 × 5 см электрохимическим путем с обеих сторон слоя ни-келя толщиной 2,64 мм (rNi = 8,9г/см3). Рассчитать необходимую величину количество электричества (в числах Фарадея). Использовать в качестве электролита водный раствор нитрата никеля Ni(NO3)2.
