Файл: Контрольная работа 2 по дисциплине Химия Семестр 1 Вариант 91 студент гр. Иб360821 Волкова Евгения Александровна.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 95
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНОБРНАУКИ РОССИИФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования«Тульский государственный университет»Интернет-институтКОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2по дисциплине«Химия»Семестр 1Вариант 91Выполнил: студент гр. ИБ360821Волкова Евгения АлександровнаПроверил: Дмитриева Елена ДмитриевнаТула 2022Задание 1. Какое количество воды и нитрата калия необходимо для приготовления 400 г 20%-ного раствора?Решение:Массовая концентрация растворенного вещества равна отношению массы растворенного вещества к массе раствора:Находим массу нитрата калия в растворе:Находим массу воды в растворе:Ответ: 
Задание 2. Составьте по три молекулярных уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:а) Cu2+ + S2- = CuS; б) SiO32- + 2H+ = H2SiO3.Решение:а) Cu(NO3)2+Na2S → CuS↓+2NaNO3 CuCl2+Na2S → CuS↓+2NaCl CuSO4+Na2S → CuS↓+Na2SO4б) Na2SiO3+2HNO3 → H2SiO3↓+2NaNO3 Na2SiO3+H2SO4 → H2SiO3↓+Na2
SO4K2SiO3+2HCl → H2SiO3↓+2KClЗадание 3. Вычислите степень диссоциации α и [H+] в 0,1 М растворе хлорноватистой кислоты, если КД = 5·10-8.Решение:Степень диссоциации слабого электролита резко снижается при добавлении к нему сильного электролита с одноименным ионом. Если в растворе слабого электролита, диссоциирующего по схеме: HA ↔ H++A-, увеличить концентрацию H+-ионов за счет прибавления сильной кислоты или концентрацию ионов A-за счет прибавления соли этой кислоты, это приведет к сдвигу равновесия влево, то есть к уменьшению относительного количества диссоциированных молекул электролита.Уравнение диссоциации хлорноватистой кислоты (HClO):HClO ↔ H+ + ClO-Найдем равновесную концентрацию ионов водорода ([H+]) по формуле:Степень диссоциации хлорноватистой кислоты (HClO) вычислим по формуле:Ответ: [H+]=7·10-5 моль/л; α=7·10-4 моль/лили 0,07%.Задание 4. Какую реакцию имеют растворы следующих солей: Zn(NO3)2; K2CO3; KNO3; NaCN? Ответы подтвердите, составив уравнения гидролиза в молекулярном и ионном виде.Решение:Гидролизу подвергаются соли образованные или
HCN:Гидролиз по аниону:NaCN +HOH ↔ HCN +NaOHNa+ +CN- +H+OH- ↔ HCN + Na+ + OH-(pH>7 щелочнаяреакция)Задание 5. Определите жесткость воды, в 5 л которой содержится 2,22 г хлорида кальция.Решение:Жесткость воды определим по формуле:Молярная масса хлорида кальция:М(CaCl2) = 111 г/моль.Молярная масса эквивалентов:Мэкв(CaCl2) = М(CaCl2)/2 = 111/2=55,5 г/моль.Ответ: 0,008 моль/л.Задание 6.Составьте уравнение окислительно-восстановительной реакции, на основании ионно-электронного баланса подберите коэффициенты, рассчитайте ЭДС и определите возможность протекания реакции, пользуясь величинами Red–Ox-потенциалов:KI + FeCl3 → FeCl2 + KCl + I2Решение:Окислительно-восстановительная реакция:2I-I – 2e- → 2I0 (окисление)2FeIII + 2e- → 2FeII (восстановление)KI является восстановителем, FeCl3 является окислителем.2KI + 2FeCl3 → 2FeCl2 + 2KCl + I2ЭДС = φOx – φRed = 0,77 – 0,54 = 0,23 B – реакция протекает самопроизвольно.ЭДС>0 – реакция будет идти в сторону образования свободного иода и ионов железа (II).Задание 7.При работе гальванического элемента (-)Zn/Zn2+||
Cu2+/Cu(+) цинковый электрод вследствие окисления металла по уравнению Zn – 2e- → Zn2+ потерял в массе 10 мгZn. Вычислите, какое количество электричества в кулонах протекло при этом по внешней цепи гальванического элемента.Решение:По закону Фарадея масса вещества, разложившегося или выделившегося на электроде, находится по формуле:где:F - постоянная Фарадея, ;Мэ(Zn) = М(Zn)/2 = 65,38/2 = 32,69 г/моль.Находим количество электричества:Ответ: 29,5 Кл.Задание 8. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах при электролизе раствора Na2SO4. Вычислите массу вещества, выделяющегося на катоде, если на аноде выделяется 1,12 л газа (н.у.). Какая масса H2SO4 образуется при этом возле анода?Решение:Электролиз раствора Na2SO4 на угольных электродах:Na2SO4 → 2Na+ + SO42-A: 2H2O – 4e- → O2 + 4H+K: 2H2O + 2e- → H2 + 2OH-Вывод: 2H2Oэлектролиз 2H2↑ + O2↑Молярная масса эквивалентов:Mэ(H
Задание 2. Составьте по три молекулярных уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:а) Cu2+ + S2- = CuS; б) SiO32- + 2H+ = H2SiO3.Решение:а) Cu(NO3)2+Na2S → CuS↓+2NaNO3 CuCl2+Na2S → CuS↓+2NaCl CuSO4+Na2S → CuS↓+Na2SO4б) Na2SiO3+2HNO3 → H2SiO3↓+2NaNO3 Na2SiO3+H2SO4 → H2SiO3↓+Na2
SO4K2SiO3+2HCl → H2SiO3↓+2KClЗадание 3. Вычислите степень диссоциации α и [H+] в 0,1 М растворе хлорноватистой кислоты, если КД = 5·10-8.Решение:Степень диссоциации слабого электролита резко снижается при добавлении к нему сильного электролита с одноименным ионом. Если в растворе слабого электролита, диссоциирующего по схеме: HA ↔ H++A-, увеличить концентрацию H+-ионов за счет прибавления сильной кислоты или концентрацию ионов A-за счет прибавления соли этой кислоты, это приведет к сдвигу равновесия влево, то есть к уменьшению относительного количества диссоциированных молекул электролита.Уравнение диссоциации хлорноватистой кислоты (HClO):HClO ↔ H+ + ClO-Найдем равновесную концентрацию ионов водорода ([H+]) по формуле:Степень диссоциации хлорноватистой кислоты (HClO) вычислим по формуле:Ответ: [H+]=7·10-5 моль/л; α=7·10-4 моль/лили 0,07%.Задание 4. Какую реакцию имеют растворы следующих солей: Zn(NO3)2; K2CO3; KNO3; NaCN? Ответы подтвердите, составив уравнения гидролиза в молекулярном и ионном виде.Решение:Гидролизу подвергаются соли образованные или
слабым основанием и сильной кислотой, или сильным основанием и слабой кислотой.
а) Zn(NO3)2 - соль слабого основания Zn(OH)2 и сильной кислотой HNO3:
Гидролиз I ступени по катиону:
Zn(NO3)2 + HOH ↔ ZnOHNO3 + HNO3
Zn2+ + 2NO3- +H+OH- ↔ ZnOH+ + NO3- + H+ + NO3- (pH<7 кислая реакция)
Zn(NO3)2 ↔ Zn2+ + 2NO3-
б) K2CO3 – соль сильного основания KOH и слабой кислоты H2CO3:
Гидролиз I ступени по аниону:
K2CO3 + HOH ↔ KHCO3 + KOH
2K+ + CO32- + H+OH- ↔ HCO3- + 2K+ + OH- (pH>7 щелочная реакция)
K2CO3 ↔ 2K+ + CO32-
в) KNO3 – соль сильного основания KOH и сильной кислоты HNO3, гидролиз не идет.
г) NaCN – соль сильного основания NaOH и слабой кислоты
HCN:Гидролиз по аниону:NaCN +HOH ↔ HCN +NaOHNa+ +CN- +H+OH- ↔ HCN + Na+ + OH-(pH>7 щелочнаяреакция)Задание 5. Определите жесткость воды, в 5 л которой содержится 2,22 г хлорида кальция.Решение:Жесткость воды определим по формуле:Молярная масса хлорида кальция:М(CaCl2) = 111 г/моль.Молярная масса эквивалентов:Мэкв(CaCl2) = М(CaCl2)/2 = 111/2=55,5 г/моль.Ответ: 0,008 моль/л.Задание 6.Составьте уравнение окислительно-восстановительной реакции, на основании ионно-электронного баланса подберите коэффициенты, рассчитайте ЭДС и определите возможность протекания реакции, пользуясь величинами Red–Ox-потенциалов:KI + FeCl3 → FeCl2 + KCl + I2Решение:Окислительно-восстановительная реакция:2I-I – 2e- → 2I0 (окисление)2FeIII + 2e- → 2FeII (восстановление)KI является восстановителем, FeCl3 является окислителем.2KI + 2FeCl3 → 2FeCl2 + 2KCl + I2ЭДС = φOx – φRed = 0,77 – 0,54 = 0,23 B – реакция протекает самопроизвольно.ЭДС>0 – реакция будет идти в сторону образования свободного иода и ионов железа (II).Задание 7.При работе гальванического элемента (-)Zn/Zn2+||
Cu2+/Cu(+) цинковый электрод вследствие окисления металла по уравнению Zn – 2e- → Zn2+ потерял в массе 10 мгZn. Вычислите, какое количество электричества в кулонах протекло при этом по внешней цепи гальванического элемента.Решение:По закону Фарадея масса вещества, разложившегося или выделившегося на электроде, находится по формуле:где:F - постоянная Фарадея, ;Мэ(Zn) = М(Zn)/2 = 65,38/2 = 32,69 г/моль.Находим количество электричества:Ответ: 29,5 Кл.Задание 8. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах при электролизе раствора Na2SO4. Вычислите массу вещества, выделяющегося на катоде, если на аноде выделяется 1,12 л газа (н.у.). Какая масса H2SO4 образуется при этом возле анода?Решение:Электролиз раствора Na2SO4 на угольных электродах:Na2SO4 → 2Na+ + SO42-A: 2H2O – 4e- → O2 + 4H+K: 2H2O + 2e- → H2 + 2OH-Вывод: 2H2Oэлектролиз 2H2↑ + O2↑Молярная масса эквивалентов:Mэ(H