Ответы_все_тесты_openedu

13.4.Обучающие примеры

13.4.1.Коррозия с водородной деполяризацией при рН = 7 термодинамически возможна для металлов...

1. Zn

2. Cu

3.Cr

4.Ag

Комментарий. Условие термодинамической возможности такой

EС0u2+ |Cu 0,337 B ,

EС0r3+ |Cr 0,74 B,

EAg0 + |Ag 0,799 B .

Так как ЕН+│Н2 = – 0,41 В (см. табл. 12.9.1), то возможна коррозия с водородной деполяризацией для цинка и железа (их потенциалы меньше, чем

-0,41 В).

13.4.2. Коррозия с кислородной деполяризацией при рН = 7

термодинамически возможна для металлов...

1.Cu

2.Au

3.Fe

4.Pt

Комментарий. Условие термодинамической возможности такой коррозии: EMz /M EO2 /OH

Решение. По таблице стандартных электродных потенциалов определяем:

EС0u2+ |Cu 0,337 B ,

EAu0 3+ |Au 1,5 B,

EFe0 2+ |Fe 0,44 B,

EPt0 2+ |Pt 1,19 B .

Так как ЕO2│OН- = 0,82 В (см. табл. 12.9.1), то возможна коррозия с кислородной деполяризацией для меди и железа (их потенциалы меньше, чем

0,82 В).

13.4.3. Металлическое изделие из Fe покрыто сплошным слоем Cr. При нарушении целостности покрытия в кислой среде в первую очередь может коррозировать…

1.Cr

2.Fe

3.Fe, Cr

Комментарий. При биметаллической коррозии может происходить разрушение (анодное окисление) более активного металла.

Решение. Найдем по таблице стандартные электродные потенциалы для железа и хрома: EFe0 2+ |Fe 0,44 B; EС0r3+ |Cr 0,74 B. В данной системе при возникновении электрохимической коррозии может подвергаться анодному окислению (разрушаться) более активный металл – хром (стандартный электродный потенциал хрома меньше, чем у железа).

12.11. Обучающие тесты

12.11.1. В гальваническом элементе из стандартных электродов Ag│AgNO3 и Ni│NiSO4 анодом является…, а катодом…

1.Анод Ag│AgNO3

2.Катод Ni│NiSO4

3.Анод Ni│NiSO4

4.Катод Ag│AgNO3

Подсказка: анод – это электрод с мéньшим электродным потенциалом, катод – с бόльшим. Воспользуйтесь значениями стандартных электродных потенциалов и выберите правильные ответы.

Решение. Сравним стандартные электродные потенциалы

ЕAg+/Ag = 0,799 B (катод), ENi2+/Ni = −0,25 B (анод).

12.11.2. В гальваническом элементе Zn│ZnSO4║ HCl│ H2, Pt на электродах протекают процессы…

1.Zn – 2e → Zn2+

2.Zn2+ + 2e → Zn0

3.2H+ + 2e → H20

4.H2 − 2e → 2H+

Подсказка. На аноде идет окисление, на катоде – восстановление. (Для запоминания: анод, окисление начинаются с гласных, а катод и восстановление – с согласных.)

Решение. Сравниваем потенциалы. Делаем вывод, что анод – Zn│ZnSO4, так как с меньшим потенциалом, а катод Pt, H2│HCl, так как с бόльшим потенциалом. На аноде идет окисление Zn – 2e → Zn2+ (процесс 1), на катоде идет восстановление 2H+ + 2e → H20 (процесс 3).

12.11.3. При электролизе водного раствора CuCl2 в кислой среде на графитовых электродах протекают реакции…

Подсказка. При электролизе осуществляются те процессы, которые требуют минимальной затраты энергии.

Решение. Так как затраты энергии на процесс электролиза (Ек − Еа) должны быть минимальными, то на катоде идет процесс восстановления с бόльшим потенциалом, т.е. 1., а на аноде идет процесс окисления с меньшим потенциалом, т.е. 3.

11.8.Обучающие тесты

11.8.1.Валентность кислорода в пероксиде водорода Н2О2 равна двум. Степень окисления атома кислорода равна ...

1.2

2.-2

3.-1

4.+1

Подсказка. Если два атома в химическом соединении связаны ковалентной неполярной связью, то валентность и степень окисления этих атомов численно не равны, т.к. валентность показывает количество химических связей атома, а степень окисления показывает количество отданных (смещенных) данным атомом электронов при образовании химических связей.

Решение. Так как суммарный заряд атомов водорода равен +2, то суммарный заряд двух атомов кислорода также равен −2. Следовательно, степень окисления одного атома кислорода равна −1.

11.8.2.В реакции MnO2 + HCl → + Cl2 + H2O степень окисления марганца понижается до двух. При этом образуется...

1. MnO

2. Mn(OH)2

3. MnCl2

4. Mn

Подсказка. Если реакция протекает в кислой среде, то получаются соли этой кислоты, но не оксиды и не гидроксиды, т.к. они, в свою очередь, прореагируют с кислотой до образования солей.

Решение. MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O .

11.8.3.Для регенерации кислорода и очистки воздуха в замкнутом пространстве от СО2 используют:

1.Н2О

2.Н2О2

3.Na2О2

4.NaОН

Подсказка. Нужно связать СО2 в устойчивое соединение.

Решение. 2 Na2О2 + 2CO2 = O2 + 2Na2CO3.

1.8. Обучающие тесты. Типы химических реакций

1.8.1.Гомогенными являются реакции …

1.НСl + КОН → КСl + Н2О

2.Н2 + Cl2 → 2HCl

3.Na2SO4 + ВаСl2 → ВаSО4 + 2NaСl

4.Н2 + Br2 → 2HBr

Подсказка: необходимо определить агрегатное состояние всех участников реакции (и исходных веществ, и продуктов реакции). Реакции 1 и 3 протекают в растворе.

Решение:

В реакции Н2(г) + Br2(ж) → 2HBr(г) надо учесть, что при стандартных условиях бром (в отличие от хлора) – жидкость.

Первая реакция – это гомогенная реакция, протекающая в растворе. Третья реакция – это гетерогенная реакции. Среди продуктов этой реакции есть твердая фаза – осадок ВаSО4.

1.8.2. Гетерогенной реакцией с участием трех фаз являются реакции …..

1.Са(НСО3)2 + Н2SО4 → СО2 +Н2О + СаSО4

2.СаCl2 + Н2SО4 → 2НCl + СаSО4

3.Zn + 2HСl → ZnСl2 + Н2

4.Zn + CuSО4 → ZnSО4 + Cu

Подсказка: необходимо определить агрегатное состояние всех участников реакции (и исходных веществ, и продуктов реакции).

Решение:

Все четыре реакции протекают в растворе. Первые две – реакции обмена. Различаются они тем, что в первой реакции кроме малорастворимого вещества СаSО4↓ выделяется газ СО2↑.

Третья и четвертая – реакции замещения. В обеих реакциях участвуют растворы и твердые вещества. Но в третьей реакции выделяется газ H2↑, а в четвертой реакции помимо раствора есть два металла (две фазы).