Задания

Классы неорганических соединений

1. Определите, к какому классу веществ относятся соединения, дайте

названия: 1) Cu(OH)2, 2) Ag2S, 3) CO2, 4) Sn(OH)2, 5) Н2S, 6) КOH, 7) N2О, 8) (CoOH)Cl, 9) Н3ВО3, 10) Fe2О3, 11) Н2СО3, 12) FeSO4, 13) НВr, 14) Mg(HCO3)2, 15) Al(OH)3, 16) СаО.

2. Определите степень окисления атомов в соединениях:

1) Н3ВО3, 2) НСl, 3) НМnО4, 4) HNО2, 5) H2SO4, 6) Na2Cr2О7, 7) SO32-, 8) CaOH+.

3. Составьте формулы соединений, образованных следующими ионами:

6.Напишите уравнения реакций получения всех возможных солей при

взаимодействии: 1) H2SO4 и Zn(OH)2, 2) Sn(OH)2 и H3AsO4, 3) Н2СrО4 и

Sс(ОН)3, 4) гидроксида натрия и угольной кислоты.

7.Напишите уравнения диссоциации солей: Fe2(HРO4)3, СН3СООNa, FeOH(NO3)2, Na2S2O3, дигидроортофосфат натрия, хлорид аммония, сульфат дигидроксоалюминия.

8.Переведите кислые и основные соли в средние.

9.Основная соль образуется при взаимодействии некоторой кислоты и

гидроксида: 1) Sc(ОН)3, 2) Zn(OH)2, 3) NaOH, 4) гидроксида хрома (III) 5) гидроксида калия.

10.Кислая соль образуется при взаимодействии некоторого гидроксида и кислоты: 1) HNО3, 2) H2SO3, 3) HCN, 4) H2S, 5) угольной кислоты.

3

Строение атома

1. а) Напишите электронную формулу атома элемента с порядковым номером 8, 20, 22.

б) Распределите валентные электроны по атомным орбиталям (магнитно-

квантовым ячейкам).

в) Определите ковалентность атома в нормальном состоянии.

2. а) Исходя из положения элементов в периодической системе, покажите, как построен внешний энергетический уровень атома 6С, цинка, марганца.

б) Распределите валентные электроны по атомным орбиталям.

в) Определите максимальную ковалентность атома.

3. а) Напишите электронную формулу атома 24Сr (учесть «проскок» электрона).

б) Распределите валентные электроны по атомным орбиталям.

4.Определите, в каком периоде, группе и подгруппе (семейство, порядковый номер, название элемента) находится элемент, если электронная формула его атома включает следующую конфигурацию: 4s24р1.

5.а) Как из атома Mg получить Mg2+- ион?

б) Напишите уравнение соответствующего процесса.

в) Составьте электронные формулы атома и иона. (Э ± ? → Эn±)

Ряд Клечковского:

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 5f

4

равны –910,9; –273,3; –1614,9; и –285,8 кДж/моль. Определите, будет ли эта реакция экзо или эндотермической?

2. Не производя расчѐтов, определите, уменьшается или увеличивается энтропия в следующих процессах:

4. Определите, при какой температуре – 298 или 1705 К – целесообразнее проводить процесс получения «водяного газа», чтобы получить наибольший выход продукта, если S =133,4 Дж/К.

С(тв) + Н2О(г) = СО(г) + Н2(г) – 131,3 кДж.

5. Определите, как меняется устойчивость к нагреванию карбонатов

5

1.Определите, какие из реакций являются гомогенными (гетерогенными).

2.Напишите кинетическое уравнение реакции (выраженное через концентрацию, давление).

3.Определите общий порядок реакции (П), порядок реакции по веществу (Пх), молекулярность (М) реакции.

4.Определите изменение скорости реакции при увеличении концентрации исходного вещества в 2 раза.

5.Определите, как изменится скорость реакции при уменьшении парциального давления исходного вещества в 3 раза.

6.Во сколько раз изменится скорость химической реакции при понижении температуры на 50 оС, если температурный коэффициент скорости реакции равен 2?

7.Реакция протекает практически до конца за 64 секунды при температуре 100оС, при какой температуре реакция закончится за 4 секунды, если температурный коэффициент равен 4?

8.Составьте и напишите выражения констант равновесия (для реакций 8, 9, 10). Определите, в каком направлении будет смещено химическое равновесие при изменении температурного режима (давления, концентрации).

9.Выберите подходящее изменение фактора (Т, Р или С) для увеличения выхода продуктов реакции.

10.Константа равновесия (Кс) некоторой реакции равна 2,9. Какой знак имеет G этой реакции при стандартных условиях? Какие вещества преобладают в системе при данном значении Кс.

6

Реакции обмена в растворах электролитов

1. а) Охарактеризуйте количественно электролиты: НСl, Cu(OH)2,

Ba(NО3)2, Sn(OH)2, Н2S, КOH, (CoOH)Cl, Н3ВО3, Н2СО3, MgSО4, НВr, Mg(HCO3)2, Al(OH)3, NaCl, Ni(OH)2 , NH4NO3.

б) Определите силу электролитов.

в) Запишите вещества в ионно – молекулярном виде.

2.а) Определите продукты обменных реакций между веществами: CuCl2

и H2S, KCN и HNO3, MnS и HCl, MnCO3 и H2SO4.

б) Напишите ионно-молекулярные уравнения реакций.

3.а) Напишите сокращенные ионно-молекулярные уравнения реакций:

1)Pb(OH)2 + H2SO4 = Pb(SO4) + H2O;

2)NH4NO3 + H2O = NH4OH + HNO3;

3)Na2НРО4 + NaOH = Na3РО4 + H2O;

б) Используя количественные характеристики слабых электролитов, определите, в какую сторону смещено равновесие каждой реакции.

Гидролиз солей

1.Определите, из каких веществ образованы соли: 1) Zn(NO3)2; 2) MgSO4; 3) Na2CO3; 4) AlCl3; 5) KCN; 6) CH3COOK.

2.а) Определите, какие ионы из предложенных солей будут подвержены гидролизу. (по катиону, по аниону, совместный гидролиз).

б) Запишите ионно-молекулярные уравнения гидролиза по 1 ступени. в) Качественно определите рН полученных растворов.

3.Определите растворы, каких солей имеют рН < 7. 1) NiSО4; 2) NаCl; 3) CH3COOK; 4) Na2S; 5) FeCl3; 6) BaCl2; 7) (NH4)2S.

4.Гидролиз, каких солей протекает в соответствии со следующим

сокращенным ионно-молекулярным уравнением:

S 2– + H2O ↔ НS – + ОН – ?

5. Вычислите константу гидролиза и степень гидролиза для 1М раствора

Ni(CN)2, MgSO4, Na2S, CH3COONH4 по первой ступени (t = 250C).

7

Окислительно – восстановительные реакции

Алгоритм расстановки коэффициентов в окислительно-восстановительных реакциях методом электронно-ионного баланса (метод полуреакций)

1.Записать молекулярное уравнение реакции. Найти окислитель и восстановитель.

2.Записать вспомогательное ионное уравнение реакции {сильные электролиты записываются в диссоциированной форме (ионы), слабые электролиты, осадки, газы - в

молекулярной форме (молекулы)}. Подчеркнуть частицы, имеющие в своем составе окислитель, восстановитель, продукты процессов окисления и восстановления.

3.Записать отдельно уравнения для процесса окисления и процесса восстановления.

4.В каждом из уравнений уравнять количество атомов всех элементов. В первую очередь уравнивают атомы элементов, которые изменяют свою степень окисления, затем

уравнивают атомы других элементов. По мере необходимости в уравнения включают ионы или молекулы среды (Н+, ОН–, Н2О).

5.Когда атомы всех элементов уравнены, определить количество отданных или принятых электронов. Для этого нужно подсчитать суммы зарядов для левой и правой частей уравнения и добиться равенства суммы зарядов, прибавляя или отнимая в левой части необходимое число электронов.

6.Найти наименьшее общее кратное для числа отданных и принятых электронов.

7.Найти стехиометрические коэффициенты для процессов окисления и восстановления, исходя из общего правила: число отданных электронов должно быть равно числу принятых.

8.Умножить каждое уравнение на найденные коэффициенты и сложить уравнения почленно.

9.Привести подобные члены, если они есть. Перенести полученные коэффициенты в молекулярное уравнение.

1)Ba + HNО3 = Ba(NО3)2 + NO + H2O

2)Al + HNO3 = A1(NО3)3 + N2 + H2O

3)Mg + H2SO4 = MgSО4 + S + H2O

4)Sn + H2SO4 = Sn(SО4)2 + SO2 +H2O

5)Be + H2SО4 = BeSО4 + H2S + H2O

6)Zn + HNO3 = Zn(NО3)2 + NH4NO3 + H2O

7)KMnO4 + KOH + Na2SО3= K2MnO4 + Na2SО4 + H2O

8

Электрохимия. Гальванический элемент. Коррозия и защита металлов

1.Вычислите электродный потенциал серебряного электрода,

погруженного в раствор нитрата серебра с концентрацией ионов

[Ag+] = 10–2 моль/л.

2.Определите величину потенциала водородного электрода Pt, H2/2H+,

если [H+] = 0,01 моль/л, Р(H2) = 1 атм.

3.Определите величину потенциала окислительно - восстановительного

электрода Pt/Fe3+, Fe2+, если [Fe2+] = 0,1 моль/л, [Fe3+] = 10–4 моль/л, φо (Fe3+/Fe2+) = 0,77 В.

4.Составить схему и вычислить ЭДС медно-магниевого гальванического элемента, в котором концентрация ионов меди, [Cu2+] = 10–3 моль/л, а ионов магния, [Mg2+] = 1 моль/л.

5.Рассчитать ЭДС элемента, состоящего из железного электрода,

опущенного в раствор FeSО4 и кадмиевого электрода, опущенного в раствор СdSО4, если [FeSО4] = 0,01 моль/л, а [СdSО4] = 10–4 моль/л.

6. Гальванический элемент составлен из магниевого и водородного электродов. Рассчитайте теоретическое ЭДС элемента, если концентрации ионов магния 0,01 моль/л, ионов водорода 0,1 моль/л, Р(H2) = 1 атм. Рассчитайте разность потенциалов между электродами в работающем элементе при силе тока на электродах, i = 10 А/м2.

5.Крепежное изделие, изготовленное из бронзы на основе меди, легированной алюминием, железом и марганцем, эксплуатируется в кислой среде. Определите, на какой структурной составляющей данного сплава будет выделяться водород, учитывая его перенапряжение на материале катода.

6.Клапанные пластины компрессора, изготовленные из конструкционной стали на основе железа, содержащей марганец, медь, кобальт эксплуатируется во влажном воздухе. Используя значения стандартных электродных потенциалов, определите, какой из металлов будет разрушаться первым. Составьте электронное уравнение анодного процесса.

7.Изделие из сплава мельхиор (Сu + Ni + Fe + Mn) погружено в соляную кислоту. Какая составляющая сплава будет корродировать в первую очередь? Напишите анодный и катодный процессы.

8.Какие металлы можно использовать в качестве надежной защиты от коррозии для изделия из кобальта (Со), если металл погружен в раствор морской воды (или атмосферные условия, или при свободном доступе воздуха). Учесть нарушение целостности покрытия. (А1, Сu, Cd, Сr).

9

Таблица 5

Стандартные электродные потенциалы металлов (ст.у.)

10