ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 61
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
3
Выражение Кс:
х = 997,3
тогда равновесные концентрации равны:
[А] = [В] = 1000-997,3 = 2,7 моль/ м3 или 0,027 моль/л
[АВ] = 997,3 моль/ м3 или 0,9973 моль/л
Ответ: 140231 м3/моль; 0,027 моль/л, 0,9973 моль/л
Решение:
Масса раствора равна:
m(р-ра) = m(CdCl2) + m(Н2О) = 114,1+100 = 214,1 г
Массовая доля CdCl2:
Количество вещества CdCl2 :равно:
n(CdCl2) = m(CdCl2)/M(CdCl2) = 114,1/183 = 0,623 моль
Количество вещества Н2О :равно:
n(Н2О) = m(Н2О)/M(Н2О) = 100/18 = 5,56 моль
Мольная доля CdCl2:
N(CdCl2) = n(CdCl2)/[n(CdCl2)+n(H2O)] = 0,623 /0,623 + 5,56 = 0,1
Моляльная концентрация равна:
Ответ: 53,3 %; 0,1; 6,23 моль/кг.
Решение:
Находим количество вещества H2S:
n(H2S) = V/Vm = 2,5/22,4 = 0,112 моль
Примем объем раствора равным 1,5 л
Находим молярную концентрацию H2S:
n(H2S) = n(H2S) / V(р-ра) =0,112/1,5 = 0,0747 моль/л
Диссоциация кислоты по первой ступени:
H2S ↔ 2H+ + S2-
Т. к. кислота очень слабая Кд1 = 6·10-8 < 10-4 , то по закону разбавления Оствальда
= = 6,69·10-5 моль/л
рН = -lg [H+] = -lg 6,69·10-5 = 4,17
Ответ: 4,17.
Задача 9
Составить уравнение окислительно-восстановительной реакции с использованием метода электронного баланса; рассчитать массу восстановителя, необходимую для взаимодействия с окислителем, объемом V и концентрацией С.
Решение:
3 SO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
В-ль S+4 - 2 e- → S+6 |3(окисление)
Ок-ль 2Cr+6 + 6 e- → 2Cr+3 |1(восстановление)
SO2 является восстановителем, K2Cr2O7 является окислителем.
Количество вещества окислителя K2Cr2O7равно:
n(K2Cr2O7)=C(K2Cr2O7)·V(K2Cr2O7)=0,05 моль/л·0,5 л=0,025 моль
тогда исходя из стехиометрии реакции количество вещества восстановителя SO2 равно:
n(SO2) = 3 n(K2Cr2O7) =
масса восстановителя SO2 равна:
m(SO2) = n(SO2)·M(SO2) = 0,075 моль·64 г/моль = 4,8 г
Ответ: 4,8 г.
Решение:
Диссоциация йодистого серебра:
AgI ↔ Ag+ + I-
s s s
ПР(AgI) = [Ag+][I-] = s·s = s2
Отсюда
Молярная концентрация ионов серебра в растворе равна
Находим потенциал серебряного электрода по уравнению Нернста:
φ(Ag+/Agо) = φо(Ag+/Agо) + = φо(Ag+/Agо) + Ag+]
φ(Ag+/Agо) = 0,80 + = 0,33 B
Ответ: 0,33 В.
Решение:
Если анод активный – растворим, то в первую очередь окисляется сам анод. Натрий в ряду напряжений стоит до алюминия, из водных растворов при окислении его ионы не восстанавливаются, протекает процесс восстановления молекул воды
А(+): Cu – 2е– → Cu2+
К(-): 2H2O + 2e– → H2 + 2OH–
по закону Фарадея:
где М – молярная масса металла;
I – сила тока, А;
t - время электролиза, с;
z – число электронов, участвующих в процессе;
F – число Фарадея, F = 96485 Кл/моль
Масса окислившейся меди равна
Т.е. масса анода уменшилась на 64,47 г
Т.к. на катоде выделяется водовод – газ, то можно считать, что масса катода не изменилась (газ не задерживается на электроде).
Ответ: масса анода уменшилась на 64,47 г
Решение:
Сталь – это сплав, основную часть которого составляет железо.
Стандартные электродные потенциалы:
E0(Pb2+/ Pb ) = –0,126 B
E0(Cr3+/Cr)= -0,744 B
E0(Fe2+/Fe) = - 0,440 B
Корродирует, тот металл, чей электродный потенциал меньше. Поэтому, если покрытием будет хромом, корродировать будет хром, а не железо. Это покрытие надежнее защищает деталь от коррозии.
Допустим, что имеется доступ кислорода, тогда коррозия будет протекать с кислородной деполяризацией.
Анодный процесс А(-): Cr - 3е- → Cr3+ |4 окисление
Катодный процесс К(+): О2 + 2Н2О + 4е- → 4ОН– |3 восстановление на Fe
Токообразующая реакция: 4Cr + 3О2 + 6Н2О → 4Cr3+ + 12ОН–
4Cr + 3О2 + 6Н2О → 4Cr(ОН)3
продукт коррозии гидроксид хрома(III) Cr(ОН)3
В случае со свинцом, корродировать будет железо.
Анодный процесс
А(-): Fe - 2е- → Fe2+ |2 окисление
Катодный процесс К(+): О2 + 2Н2О + 4е- → 4ОН– |1 восстановление на Pb
Токообразующая реакция: 2Fe + О2 + 2Н2О → 2Fe2+ + 4ОН–
2Fe + О2 + 2Н2О → 2Fe(OH)2
продукт коррозии гидроксид железа(II) Fe(OH)2
Ответ: надежнее защищает деталь от коррозии покрытие из хрома.
Выражение Кс:
х = 997,3
тогда равновесные концентрации равны:
[А] = [В] = 1000-997,3 = 2,7 моль/ м3 или 0,027 моль/л
[АВ] = 997,3 моль/ м3 или 0,9973 моль/л
Ответ: 140231 м3/моль; 0,027 моль/л, 0,9973 моль/л
№ вар. | Задача 7 |
20 | Растворимость хлорида кадмия при 20 0С равна 114,1 г в 100 г воды. Рассчитать массовую и мольную доли, моляльность СdСl2 в насыщенном растворе |
Решение:
Масса раствора равна:
m(р-ра) = m(CdCl2) + m(Н2О) = 114,1+100 = 214,1 г
Массовая доля CdCl2:
Количество вещества CdCl2 :равно:
n(CdCl2) = m(CdCl2)/M(CdCl2) = 114,1/183 = 0,623 моль
Количество вещества Н2О :равно:
n(Н2О) = m(Н2О)/M(Н2О) = 100/18 = 5,56 моль
Мольная доля CdCl2:
N(CdCl2) = n(CdCl2)/[n(CdCl2)+n(H2O)] = 0,623 /0,623 + 5,56 = 0,1
Моляльная концентрация равна:
Ответ: 53,3 %; 0,1; 6,23 моль/кг.
№ вар. | Задача 8 |
20 | Рассчитать рН раствора, полученного растворением 2,5 л сероводорода (н. у.) в 1,5 л воды |
Решение:
Находим количество вещества H2S:
n(H2S) = V/Vm = 2,5/22,4 = 0,112 моль
Примем объем раствора равным 1,5 л
Находим молярную концентрацию H2S:
n(H2S) = n(H2S) / V(р-ра) =0,112/1,5 = 0,0747 моль/л
Диссоциация кислоты по первой ступени:
H2S ↔ 2H+ + S2-
Т. к. кислота очень слабая Кд1 = 6·10-8 < 10-4 , то по закону разбавления Оствальда
= = 6,69·10-5 моль/л
рН = -lg [H+] = -lg 6,69·10-5 = 4,17
Ответ: 4,17.
Задача 9
Составить уравнение окислительно-восстановительной реакции с использованием метода электронного баланса; рассчитать массу восстановителя, необходимую для взаимодействия с окислителем, объемом V и концентрацией С.
№ вар. | Восстановитель | Окислитель | Среда | V, мл | С, моль/л |
20 | SO2 | K2Cr2O7 | H2SO4 | 500 | 0,05 |
Решение:
3 SO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
В-ль S+4 - 2 e- → S+6 |3(окисление)
Ок-ль 2Cr+6 + 6 e- → 2Cr+3 |1(восстановление)
SO2 является восстановителем, K2Cr2O7 является окислителем.
Количество вещества окислителя K2Cr2O7равно:
n(K2Cr2O7)=C(K2Cr2O7)·V(K2Cr2O7)=0,05 моль/л·0,5 л=0,025 моль
тогда исходя из стехиометрии реакции количество вещества восстановителя SO2 равно:
n(SO2) = 3 n(K2Cr2O7) =
масса восстановителя SO2 равна:
m(SO2) = n(SO2)·M(SO2) = 0,075 моль·64 г/моль = 4,8 г
Ответ: 4,8 г.
№ вар. | Задача 10 |
20 | Вычислить потенциал серебряного электрода в насыщенном растворе йодистого серебра |
Решение:
Диссоциация йодистого серебра:
AgI ↔ Ag+ + I-
s s s
ПР(AgI) = [Ag+][I-] = s·s = s2
Отсюда
Молярная концентрация ионов серебра в растворе равна
Находим потенциал серебряного электрода по уравнению Нернста:
φ(Ag+/Agо) = φо(Ag+/Agо) + = φо(Ag+/Agо) + Ag+]
φ(Ag+/Agо) = 0,80 + = 0,33 B
Ответ: 0,33 В.
№ вар. | Задача 11 |
20 | Рассчитать, как изменятся массы медных электродов при электролизе раствора хлорида натрия током силой 5 А в течение 12 часов при выходе по току 90 %. Написать уравнения электродных процессов |
Решение:
Если анод активный – растворим, то в первую очередь окисляется сам анод. Натрий в ряду напряжений стоит до алюминия, из водных растворов при окислении его ионы не восстанавливаются, протекает процесс восстановления молекул воды
А(+): Cu – 2е– → Cu2+
К(-): 2H2O + 2e– → H2 + 2OH–
по закону Фарадея:
где М – молярная масса металла;
I – сила тока, А;
t - время электролиза, с;
z – число электронов, участвующих в процессе;
F – число Фарадея, F = 96485 Кл/моль
Масса окислившейся меди равна
Т.е. масса анода уменшилась на 64,47 г
Т.к. на катоде выделяется водовод – газ, то можно считать, что масса катода не изменилась (газ не задерживается на электроде).
Ответ: масса анода уменшилась на 64,47 г
№ вар. | Задача 12 |
20 | Стальная деталь покрыта свинцом, другая такая же хромом. Установить, какое из этих покрытий надежнее защищает деталь от коррозии. Ответ обосновать. Написать уравнения коррозионных процессов в щелочной среде |
Решение:
Сталь – это сплав, основную часть которого составляет железо.
Стандартные электродные потенциалы:
E0(Pb2+/ Pb ) = –0,126 B
E0(Cr3+/Cr)= -0,744 B
E0(Fe2+/Fe) = - 0,440 B
Корродирует, тот металл, чей электродный потенциал меньше. Поэтому, если покрытием будет хромом, корродировать будет хром, а не железо. Это покрытие надежнее защищает деталь от коррозии.
Допустим, что имеется доступ кислорода, тогда коррозия будет протекать с кислородной деполяризацией.
Анодный процесс А(-): Cr - 3е- → Cr3+ |4 окисление
Катодный процесс К(+): О2 + 2Н2О + 4е- → 4ОН– |3 восстановление на Fe
Токообразующая реакция: 4Cr + 3О2 + 6Н2О → 4Cr3+ + 12ОН–
4Cr + 3О2 + 6Н2О → 4Cr(ОН)3
продукт коррозии гидроксид хрома(III) Cr(ОН)3
В случае со свинцом, корродировать будет железо.
Анодный процесс
А(-): Fe - 2е- → Fe2+ |2 окисление
Катодный процесс К(+): О2 + 2Н2О + 4е- → 4ОН– |1 восстановление на Pb
Токообразующая реакция: 2Fe + О2 + 2Н2О → 2Fe2+ + 4ОН–
2Fe + О2 + 2Н2О → 2Fe(OH)2
продукт коррозии гидроксид железа(II) Fe(OH)2
Ответ: надежнее защищает деталь от коррозии покрытие из хрома.