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



№ 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.