1. Какие из перечисленных ниже процессов невозможны (дайте ответ, не проводя расчётов)?

1. Zn + AsH₃  Zn²⁺ + As + 2H⁺;

2. Cr²⁺ + О₂ + 4H⁺  Cr³⁺ + 2H₂O;

3. Fe²⁺ + Al³⁺  Fe + Al;

4. MnO₄^- + 8H⁺ + Fe³⁺  Mn²⁺ + Fe²⁺ + 4H₂O;

5. 2Сr(OH)₃ + 3Br₂ + 10OH^-  2CrO₄^2- + 6Br^- + 8H₂O.

2. Какая из частиц, выделенных полужирным шрифтом, является самым сильным окислителем?

1) I₃^- + 2  3I^- E⁰ = +0,545 В;

2) 2IBr + 2  I₂ + 2Br^- E⁰ = +1,02 В;

3) 2ICl + 2  I₂ + 2Cl^- E⁰ = +1,19 В;

4) ICN + 2  I^- + CN^- E⁰ = +0,30 В;

5) 2IO₃^- + 6H₂O + 10  I₂ + 12OH^- E⁰ = +0,21 В.

3. Какая из частиц, выделенных полужирным шрифтом, является самым сильным восстановителем?

1) S₂O₈^2- + 2  2SO₄^2- E⁰ = +2,01 В;

2) S₄O₆^2- + 2  2S₂O₃^2- E⁰ = +0,09 В;

3) SO₄^2- + 4H₂O + 8  S^2- + 8OH^- E⁰ = -0,68 В;

4) 2SO₄^2- + H₂O + 2  SO₃^2- + 2OH^- E⁰ = -0,93 В;

5) 2SO₃^2- + 2H₂O + 2  S₂O₄^2- + 4OH^- E⁰ = -1,12 В.

4. Какие из перечисленных ниже окислителей могут быть использованы для окисления при стандартных условиях бромид-ионов до Br₂ ( = +1,087В)?

1) Cr³⁺ (Cr³⁺ +  Cr²⁺ E⁰ = -0,41В);

2) Fe³⁺ (Fe³⁺ +  Fe²⁺ E⁰ = +0,771В);

3) MnO₄^- (MnO₄^- + 8H⁺ +5  Mn²⁺ + 4H₂O E⁰ = +1,51 В);

4) Cr₂O₇^2- (Cr₂O₇^2-+ 14H⁺ +6  2Cr³⁺ + 7H₂O E⁰ = +1,33 В);

5) K₃[Fe(CN)₆]([Fe(CN)₆]^3-+  [Fe(CN)₆]^4- E⁰ = +0,364 В).

5. Зависимость электродного потенциала полуреакции MnO₄^- + 8H⁺ + 5  Mn²⁺ + 4H₂O от рН имеет следующий вид

6. В каком из перечисленных ниже растворов величина электродного потенциала водородного электрода, измеренного относительно стандартного водородного электрода, будет самой отрицательной? Концентрация растворённого вещества в каждом из растворов равна 0,1 моль/л.

1) HCl; 2) NaOH; 3) CH₃COOH; 4) NH₃; 5) CH₃COONH₄.

7. Какой из малорастворимых электролитов, формулы которых приведены ниже, обладает самым малым произведением растворимости?

1) AgBrO₃ (AgBrO₃ +  Ag + BrO₃^- E⁰ = +0,55 В);

2) AgCNO (AgCNO +  Ag + CNO^- E⁰ = +0,41 В);

3) AgCN (AgCN +  Ag + CN^- E⁰ = -0,04 В);

4) AgCl (AgCl +  Ag + Cl^- E⁰ = +0,222 В);

5) AgNO₂ (AgNO₂ +  Ag + NO₂^- E⁰ = +0,59 В).

8. Найдите ряды, все представители которых образуют осадки с Ba²⁺ в нейтральной среде?

1) SO₄^2-, PO₄^3-, S₂O₃^2-, SO₃^2-;

2) CH₃COO^-, NO₃^-, NO₂^-, BrO₃^-;

3) CNS^-, BrO₃^-, S^2-, Br^-;

4) Cl^-, Br^-, I^-, CNS^-;

5) BO₂^-, CO₃^2-, C₂O₄^2-.

9. Вывод об отсутствии какого ряда анионов можно сделать, если известно, что при добавлении к анализируемому раствору разбавленного раствора сильной кислоты не происходит выделения пузырьков газа?

1) SO₄^2-, PO₄^3-, C₂O₄^2-, CrO₄^2-;

2) Cl^-, Br^-, I^-, CNS^-;

3) SO₃^2-, S₂O₃^2-, CO₃^2-, NO₂^-

4) CH₃COO^-, NO₃^-, S^2-, BrO₃^-;

5) BO₂^-, AsO₄^3-, AsO₃^3-, IO₃^-

10. При добавлении к анализируемому раствору ki в кислой среде не происходит появления бурой окраски вследствие выделения иода. Все анионы какого ряда можно не искать при дальнейшем анализе?

1) Cl^-, Br^-, I^-, F^-;

2) SO₃^2-, S₂O₃^2-, S^2-, SO₄^2-;

3) C₂O₄^2-, CO₃^2-, CNS^-, PO₄^3-;

4) CH₃COO^-, NO₃^-, BO₂^-, F^-;

5) BrO₃^-, NO₂^-, CrO₄^2-, AsO₄^3-.

Рассчитайте значение термодинамической константы равновесия реакции

2Cu²⁺ + 4I^-  2CuI + I₂

если известно, что В, В,

Образование осадка СuI приводит к значительному изменению потенциала окислителя. Рассчитаем величину

Е = =

=

В

Следовательно

K⁰ = 1,010¹¹

По величине электродных потенциалов можно рассчитать произведение растворимости малорастворимого электролита, константу образования комплексного соединения, константу кислотности слабой кислоты и т.п.

Рассчитайте величину термодинамического произведения растворимости иодида серебра, если известно, что В, В

Отсюда

1. Рассчитайте, используя величины стандартных потенциалов окислительно-восстановительных пар, значение термодинамической константы равновесия реакции окисления ионов Fe²⁺ ионами MnO₄^-, протекающей в кислой среде. Ответ: 110⁶³.

2. Рассчитайте величину электродного потенциала (относительно стандартного водородного электрода) полуреакции восстановления в кислой среде дихромат-иона до Cr³⁺, если активность Cr³⁺ в растворе равна 5,010^-2 моль/л, активность Cr₂O₇^2- - 2,010^-1 моль/л, а рН раствора равен 2,0. Ответ: 1,07 В.

3. Какую массу хлорида аммония следует растворить в 1,0 л 5,010^-3 М NH₃, чтобы ЭДС электрической цепи, состоящей из водородного электрода, находящегося в данном растворе, и стандартного водородного электрода была равна 0,55 В. Ответ: 2,210^-1 г.

4. Известно, что = -0,764 В. Рассчитайте , если lg аммиачного комплекса цинка равен 9,08. Ответ: -1,04В

5. Рассчитайте , если известно, что В; В. Ответ: 1,310^-18.

1. Известно, что = -0,126 В и = +1,66 В. Рассчитайте .

2. Определите, могут ли самопроизвольно протекать в стандартных условиях реакции: а) Hg + 4HI  H₂[HgI₄] + H₂, б) Hg + 4HCl  H₂[HgCl₄] + H₂, если = +0,850 В, lg₄([HgI₄]^2-) = 29,83, lg₄([HgCl₄]^2-) = 15,22.

3. Рассчитайте значение термодинамической константы равновесия реакции окисления аскорбиновой кислоты (С₆H₈O₆) до дегидроаскорбиновой (C₆H₆O₆) (E⁰ = 0,326 В) иодат-анионом, если величина E⁰ полуреакции восстановления иодат-аниона до иодид-аниона в кислой среде равна +1,08В.

4. Чему равна ионная растворимость Hg₂SO₄ в воде (моль/л), если = +0,792 В , а = +0,615 В?

5. Рассчитайте общую константу образования комплексного иона [Ag(S₂O₃)₂]^3-, если известно, что = +0,799 В, = +0,01 В.

6. Определите величину стандартного электродного потенциала для полуреакции , где Y^4- - анион этилендиаминтетрауксусной кислоты, если известно, что константа образования комплекса FeY^- равна 1,710²⁴, а константа образования комплекса FeY^2- - 1,610¹⁴.

7. Рассчитайте величину ЭДС электрохимической цепи , если активность иона Fe³⁺ в растворе в 2 раза выше, чем активность иона Fe²⁺, а рН водородного электрода равен 2,00.

8. Потенциал водородного электрода в 5,010^-2 М растворе натриевой соли фенилуксусной кислоты, измеренный относительно стандартного водородного электрода, оказался равным -0,500 В. Рассчитайте pK_a фенилуксусной кислоты.

9. Рассчитайте буферную ёмкость ацетатного буферного раствора, если известно, что он был получен при смешивании 0,1 М CH₃COOH и 0,1 М NaOH, а потенциал водородного электрода (относительно СВЭ) в таком буферном растворе равен -0,295В.

10. Величина ЭДС цепи равна 0,500 В. Рассчитайте рН раствора, находящегося в водородном электроде, если активность Cl^- в хлоридсеребряном электроде равна 1,010^-2 моль/л.

АНАЛИЗ РАСТВОРА, СОДЕРЖАЩЕГО АНИОНЫ I – III АНАЛИТИЧЕСКИХ ГРУПП

В предлагаемом для исследования растворе может присутствовать один или несколько анионов из следующего перечня: SO₄^2-, PO₄^3-, S₂O₃^2-, CO₃^2-, C₂O₄^2-, B₄O₇^2-, Cl^-, Br^-, I^-, SCN^-, BrO₃^-, NO₃^-, NO₂^-, CH₃COO^-.

Анализ полученного раствора начинают с предварительных испытаний, которые включают в себя определение рН, а также реакции с Ba(NO₃)₂, AgNO₃, KI, KMnO₄, разбавленными кислотами.

Если среда раствора кислая, то в нём не могут присутствовать одновременно анионы-окислители и анионы-восстановители, такие как BrO₃^- и Br^- и т.д., а также анионы, которым соответствуют кислоты, легко разрушающиеся с образованием газообразных продуктов или осадков (CO₃^2-, S₂O₃^2-, NO₂^-).

Если при действии на исследуемый раствор нитратом бария в нейтральной среде не происходит выпадения осадка, то в нём отсутствуют анионы I аналитической группы. Борат и тиосульфат бария склонны к образованию пересыщенных растворов, поэтому данные осадки могут выпадать не сразу.

Если осадок, образовавшийся при действии Ba(NO₃)₂, нерастворим в разбавленной HNO₃, то это указывает на наличие в исследуемом растворе ионов SO₄^2-.

Отсутствие осадка при действии на исследуемый раствор нитратом серебра в присутствии HNO₃ позволяет сделать вывод о том, что в нём нет анионов II аналитической группы.

Если при действии на исследуемый раствор иодидом калия в кислой среде образуется желто-бурый осадок, то в растворе присутствуют анионы-окислители: NO₂^-, BrO₃.

Если при действии на исследуемый раствор перманганатом калия в нейтральной среде при нагревании не выпадает бурый осадок MnO(OH)₂, то в нём отсутствуют ионы восстановители (Br^-, I^-, SCN^-, S₂O₃^2-, C₂O₄^2-, NO₂^-).

Если при действии на исследуемый раствор разбавленными кислотами не происходит выделения пузырьков газа, то в нём отсутствуют анионы CO₃^2-, S₂O₃^2-, NO₂^-. Если появляется запах уксусной кислоты, то это является одним из доказательств присутствия в растворе иона CH₃COO^-.

После проведения предварительных испытаний проводят реакции обнаружения анионов, отсутствие которых не доказано. Для каждого аниона проводят несколько реакций, изученных на предыдущих занятиях.