ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.11.2023
Просмотров: 9
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»
Институт
электронного обучения
Практическое задание № 1
| Номер варианта | Номера заданий, относящихся к данному варианту | | |||||
| Вариант- 1 | 1 | 26 | 51 | 76 | 101 | 126 | |
по дисциплине:
Химия 2.6
| Исполнитель: | | ||||
| студент группы | О-2Б23 | | ФИО Баймлер Константин Константинович | | 14.06.2023 |
| | | | | | Дата сдачи |
| Руководитель: | ФИО Мирошниченко Юлия Сергеевна | ||||
| преподаватель | | | | | |
| | | | | | |
Томск - 2023
-
Среди данных химических уравнений указать уравнения основно-
кислотных и окислительно-восстановительных реакций и подобрать в них
стехиометрические коэффициенты:
а) P + HNO3 + H2O = H3PO4 + NO;
б) Mg(OH)2 + HCl = MgOHCl + H2O;
в) Cl2 + KOH = KCl + KClO3 + H2O;
г) SO3 + H2O = H2SO4.
Решение:
Основно-кислотные:
Mg(OH)2 + HCl = MgOHCl + H2O;
SO3 + H2O = H2SO4.
2. окислительно-восстановительные реакции
а) 3P + 5HNO3 + 2H2O⟶ 3H3PO4 + 5NO↑ N+5 + 3ē ⟶ N+2 5 окислитель (восстановление)
P0 - 5ē ⟶ P+5 3 восстановитель (окисление)
в) 3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O;
Cl20 +2e— = 2Cl— | 10| 5 окислитель
Cl20 -10e— = 2Cl+5 | 2 | 1 восстановитель
5Cl20 + Cl20 = 10Cl— + 2Cl+5
3Cl20 = 5Cl— + Cl+5
26. При взаимодействии платины с «царской водкой» азотная кислота восстанавливается до NO, а окисление платины возможно до ионов Рt2+, PtCl 2–4 или PtCl 2–6. Написать схемы реакций и выбрать из них наиболее вероятную, исходя из значений окислительно-восстановительных потенциалов.
1) Рt – 2e– = Рt2+; = 1,20 В.
2) Рt + 4Cl– – 2e– = PtCl 2–4; = 0,73 В.
3) Рt + 6Cl– – 4e–= PtCl 2–6; = 0,68 В.
4) NO – + 4H+ 3 + 3e– = NO + 2H2O; = 0,96 В.
Решение:
1. Поскольку значение потенциала полуреакции «3» меньше значений потенциалов полуреаций «1» и «2», платина легче окисляется по уравнению 3.
2. Для каждой из полуреакций «1», «2» и «3» найдем разность между ее потенциалом и потенциалом полуреакции «4»:
Е°(4) - Е°(1) = 0,96-1,20 = 0,24 В; Е°(4) - Е0(2) = 0,96-0,73 = 0,23 В; Е0(4) - Е0(3) = 0,96-0,68= 0,28 В.
3. Видно, что максимальное значение соответствует разности между потенциалами полуреакций «3» и «4». Следовательно, азотная кислота будет окислять платину до PtCl62–
Чем больше значение ∆Е реакции, тем больше значение константы химического равновесия и тем сильнее оно смещено в сторону образования продуктов.
51. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых цинк является анодом, а в другом — катодом. Вычислите ЭДС обоих гальванического элемента.
Решение:
Zn "-"
Cl₂° + 2e⁻ = 2Cl⁻ φ (Cl₂/2Cl⁻) = 1.36 B
Zn⁺² + 2e⁻ = Zn° φ (Zn⁺²/Zn°) = - 0.764 B
Т к φ цинка меньше φ хлора, цинк стоит слева
Zn° I Zn⁺² II Cl⁻ I Cl₂ (Pt)
ε = φ ₁ + φ ₂ = 1.36B + 0.764B = 2.124B
Zn "+"
Zn⁺² + 2e⁻ = Zn° φ (Zn⁺²/Zn°) = - 0.764 B
Na⁺ + 1e⁻ = Na° φ (Na⁺/Na°) = - 2.713 B
Т к φ натрия меньше φ цинка, натрий стоит слева
Na° I Na⁺ II Zn⁺² I Z°
ε = φ ₁ + φ ₂ = - 0.764B + 2.713B = 1.949B
76. Водный раствор содержит смесь нитратов меди (II), железа (II), свинца (II) и натрия одинаковой концентрации. В какой последовательности будут выделяться металлы при электролизе?
Решение:
На катоде сначала восстанавливаются катионы, имеющие большее значение электродного потенциала. Поэтому, в первую очередь, на катоде будут восстанавливаться ионы Сu2+ (+0,34 В), далее Pb2+ (–0,13 В) и, наконец, Fe2+ (–0,44 В).
101. При электролизе водного раствора SnCl2 на аноде выделилось 4,48 л хлора (условия нормальные). Найти массу выделившегося на катоде олова.
Решение:
Схема электродного процесса имеет вид:
Катод: Sn2+ + 2
= Sn0;Анод: 2Cl- - 2
= Cl2.Следовательно, эквивалентная масса олова равна М/2 = 118,710/2 = 59,355г/моль, а эквивалентный объём хлора равен:
VЭ(Сl2) = VM/2 = 22,4/2 = 11,2 моль/л.
Рассчитаем количество, выделившегося хлора:
n(Cl2) = V(Сl2)/VЭ(Сl2) = 4,48/11,2 = 0,4 моль/л.
Так как n(Sn) = n(Cl2), то массу олова рассчитаем по формуле: m(Sn) = n(Sn) . MЭ(Sn) = 0,4 . 59,355 = 23,742 г.
Ответ: 23,742г.
126. Медь не вытесняет кислород из разбавленных кислот. Почему? Однако, если к медной пластинке, опущенной в кислоту, прикоснуться цинковой, то на меди начинается бурное выделение водорода. Дайте этому объяснение, составив электронные уравнения анодного и катодного процессов. Напишите уравнение протекающей реакции.
Решение:
Стандартный электродный потенциал для полуреакции Cu0 - 2
= Cu2+ равен +0,34 В, поэтому медь не реагирует с хлороводородной и разбавленной серной кислотами в отсутствии кислорода воздуха с выделением водорода. В ряду напряжений металлов медь стоит после водорода, поэтому она не вытесняет водород из растворов кислот и воды. Однако, если к медной пластинке, опущенной в кислоту, прикоснуться цинковой, то на меди начинается бурное выделение водорода. Объясняется это тем, что стандартный электродный потенциал для цинка (0,763 В) значительно электроотрицательнее, чем для меди (0,34 В), поэтому образуется гальваническая пара, в которой цинк является анодом, а медь – катодом. Происходят следующие электрохимические процессы:Анодный процесс:Zn0 - 2
= Zn
2+
Катодный процесс: 2Н+ + 2
= Н20↑Ионно-молекулярная форма процесса:
Zn0 + 2H+ = Zn2+ + Н20↑
Таким образом, при опускании в раствор разбавленной кислоты медной пластинки, контактирующей с цинковой пластинкой, наблюдается выделение пузырьков газообразного водорода, так как протекает реакция:
Zn0 + 2H+ = Zn2+ + Н20↑