Находим объём конечного раствора:



Находим концентрацию соляной кислоты в конечном растворе:



Находим концентрацию ионов Н⁺ в растворе:

HCl – сильный электролит, поэтому в водном растворе диссоциирует полностью.

HCl → H⁺ + Cl^-

По уравнению 1 моль 1 моль

По условию 0,00385 моль х моль



Следовательно, [H⁺]=0,00385 моль/л.

Находим рН раствора:

рН=-lg[H⁺]

рН=-lg0,00385

рН=2,4

Ответ: рН=2,4.

11. 
    207 Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей Рb(NО₃)₂, Na₂CO₃, Fe₂(SO₄)₃. Какое значение рН
    (7 < рН < 7) имеют растворы этих солей?
    

Решение:

Рb(NО₃)₂ – соль слабого основания и сильной кислоты, поэтому в водном растворе подвергается гидролизу по катиону.

ПЕРВАЯ СТУПЕНЬ ГИДРОЛИЗА

Pb(NO₃)₂ + HOH ⇄ PbOHNO₃ + HNO₃

Pb²⁺ + 2NO₃^- + HOH ⇄ PbOH⁺ + NO₃^- + H⁺ + NO₃^-

Pb²⁺ + HOH ⇄ PbOH⁺ + H⁺

ВТОРАЯ СТУПЕНЬ ГИДРОЛИЗА

PbOHNO₃ + HOH ⇄ Pb(OH)₂ + HNO₃

PbOH⁺ + NO₃^- + HOH ⇄ Pb(OH)₂ + H⁺ + NO₃^-

PbOH⁺ + HOH ⇄ Pb(OH)₂ + H⁺

В результате гидролиза образовались ионы водорода (H⁺), поэтому раствор имеет кислую среду (pH < 7).
Na₂CO₃ – соль сильного основания и слабой кислоты, поэтому в водном растворе подвергается гидролизу по аниону.

ПЕРВАЯ СТУПЕНЬ ГИДРОЛИЗА

Na₂CO₃ + HOH ⇄ NaHCO₃ + NaOH

2Na⁺ + CO₃^2- + HOH ⇄ Na⁺ + HCO₃^- + Na⁺ + OH^-

CO₃^2- + HOH ⇄ HCO₃^- + OH^-

ВТОРАЯ СТУПЕНЬ ГИДРОЛИЗА

NaHCO₃ + HOH ⇄ H₂CO₃ + NaOH

Na⁺ + HCO₃^- + HOH ⇄ H₂CO₃ + Na⁺ + OH^-

HCO₃^- + HOH ⇄ H₂CO₃ + OH^-

В результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH

---

^-), поэтому раствор имеет щелочную среду (pH > 7).
Fe₂(SO₄)₃ – соль слабого основания и сильной кислоты, поэтому в водном растворе подвергается гидролизу по катиону.

ПЕРВАЯ СТУПЕНЬ ГИДРОЛИЗА

Fe₂(SO₄)₃ + 2HOH ⇄ 2FeOHSO₄ + H₂SO₄

2Fe³⁺ + 3SO₄^2- + 2HOH ⇄ 2FeOH²⁺ + 2SO₄^2- + 2H⁺ + SO₄^2-

Fe³⁺ + HOH ⇄ FeOH²⁺ + H⁺

ВТОРАЯ СТУПЕНЬ ГИДРОЛИЗА

2FeOHSO₄ + 2HOH ⇄ (Fe(OH)₂)₂SO₄ + H₂SO₄

2FeOH²⁺ + 2SO₄^2- + 2HOH ⇄ 2Fe(OH)₂⁺ + SO₄^2- + 2H⁺ + SO₄^2-

FeOH²⁺ + HOH ⇄ Fe(OH)₂⁺ + H⁺

ТРЕТЬЯ СТУПЕНЬ ГИДРОЛИЗА

(Fe(OH)₂)₂SO₄ + 2HOH ⇄ 2Fe(OH)₃ + H₂SO₄

2Fe(OH)₂⁺ + SO₄^2- + 2HOH ⇄ 2Fe(OH)₃ + 2H⁺ + SO₄^2-

Fe(OH)₂⁺ + HOH ⇄ Fe(OH)₃ + H⁺

В результате гидролиза образовались ионы водорода (H⁺), поэтому раствор имеет кислую среду (pH < 7).

12. 
    227Реакции выражаются схемами:
    

HNО₃ + Са  NH₄NО₃ + Са(NO₃)₂ + Н₂О;

K₂S + КМnО₄ + H₂SО₄  S + K₂SО₄ + МnSО₄ + Н₂О.

Составьте электронные уравнения. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций. Для каждой реакции укажите, какое вещество является окислителем, какое— восстановителем; какое вещество окисляется, какое —восстанавливается.
Решение:

HN⁺⁵O₃ + Ca⁰ →N^-3H₄NO₃ + Сa⁺²(NO₃)₂ + Н₂О

Ca⁰ – 2е^-→Ca⁺² 4 восстановитель, процесс окисления

8

N⁺⁵+8е^-→N^-3 1 окислитель, процесс восстановления

10HNO₃ + 4Ca →NH₄NO₃ + 4Сa(NO₃)₂ + 3Н₂О

HNO₃ – окислитель, так как присоединяет 8 электронов и восстанавливается.

Са – восстановитель, так как отдаёт 2 электрона и окисляется.

K₂S^-2 + КМn⁺⁷О₄ + H₂SО₄ → S⁰ + K₂SО₄ + Mn⁺²SО₄ + H₂О.

S^-2 – 2е^-→S⁰ 5 восстановитель, процесс окисления

10

Mn⁺⁷+5^-→Mn⁺² 2 окислитель, процесс восстановления

5K₂S + 2КМnО₄ + 8H₂SО

---

₄ → 5S + 6K₂SО₄ + 2MnSО₄ + 8H₂О.

КМnО₄ – окислитель, так как присоединяет 5 электронов и восстанавливается.

K₂S – восстановитель, так как отдаёт 2 электрона и окисляется.

13. 
    247Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС медно-кадмиевого гальванического элемента, в котором [Cd²⁺] = 0,8 моль/л, а [Сu²⁺] = 0,01 моль/л.
    

Ответ: 0,68 В.
Решение:

Сравним стандартные электродные потенциалы электродов:

E⁰_Cu²⁺_/Cu=0,34 B E⁰_Cd²⁺_/Cd=-0,40 B

Кадмий имеет стандартный электродный потенциал равный -0,40 В. Он меньше, чем стандартный электродный потенциал медного электрода, поэтому кадмий выступает в роли анода, а медный электрод в роли катода.

Схема гальванического элемента имеет вид:

A(-) Cd| Cd⁺² (0,8 моль/л) || Сu⁺² (0,01 моль/л)|Cu (+)K

Следовательно, на электродах протекают следующие процессы:

А(-): Cd⁰ - 2 e^- = Cd²⁺   1 окисление

2

К(+): Cu²⁺ + 2 e^- = Cu⁰    2 восстановление

Суммарная токообразующая реакция:

Cd⁰+Cu²⁺→ Cd²⁺+ Cu⁰

Электродный потенциал металла (Е) зависит от концентрации его ионов в растворе. Эта зависимость выражается уравнением Нернста:



Е⁰ – стандартный электродный потенциал металла; n – число электронов, принимающих участие в процессе; с – концентрация ионов металла в растворе его соли (при точных вычислениях – активность). Определим электродные потенциалы кадмия и меди, опущенные в растворы их солей заданной концентрации:

E_Cd²⁺_/Cd = E⁰_Cd²⁺_/Cd + ∙lg0,8=-0,40+0,0295·(-0,1) =-0,40295 B

E_Cu²⁺_/Cu =E⁰_Cu²⁺_/Cu+ ∙lg0,01=0,34+0,0295·(-2)=0,281 B

Для определения ЭДС гальванического элемента из потенциала катода следует вычесть потенциал анода, получим:

ЭДС=E_катода- E_анода= E_Cu²⁺_/Cu – E_Cd²⁺_/Cd = 0,281 -(-0,40295)≈0,122 В

14. 
    267На сколько уменьшится масса серебряного анода, если электролиз раствора AgNO₃ проводить при силе тока 2 А в течение 38 мин 20 с? Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на графитовых электродах.
    

---

Ответ: 5,14 г.
Решение:

Рассмотрим процесс электролиза водного раствора нитрата серебра на инертных электродах.

Рассчитаем электродные потенциалы выделения водорода и кислорода на электродах с учётом перенапряжения:

Выделение водорода протекает с перенапряжением, для графита оно равно 0,78 В, поэтому .

Выделение кислорода протекает с перенапряжением, для графита оно равно 1,17 В, поэтому =1,23-0,059∙рН+ =1,23-0,059∙0+1,17=2,4 В).

AgNO₃→Ag⁺+NO₃^-

K(-): Ag⁺, H₂O A(+): NO₃^-, H₂O

NO₃^- - ионы не разряжаются



Так как , Следовательно, может протекать

происходит восстановление в первую только процесс окисления очередь ионов Ag⁺: воды:

Ag⁺+1e^-=Ag⁰ 2H₂O -4ē = О ₂­+ 4 H⁺

Суммарное уравнение электролиза:

4AgNO₃+2Н₂О→ 4Ag + О₂­ +4HNO₃

Обобщенный закон Фарадея связывает количество вещества, образовавшегося при электролизе, со временем электролиза и силой тока:

,

m - масса образовавшегося вещества , г;

М_экв.- молярная масса эквивалента вещества, г/моль;

I - сила тока, А;

t - время электролиза, с;

F - константа Фарадея (96500 Кл/моль).

Находим на сколько уменьшится масса серебряного анода, если электролиз раствора AgNO₃ проводить при силе тока 2 А в течение 38 мин. 20 с (2300 c):

15. 
    287Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов с кислородной и водородной деполяризацией при коррозии пары магний — никель. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях?
    

Решение:

Чтобы определить какой металл выступает в роли анода, а какой в роли катода сравним их стандартные электродные потенциалы.

---

E⁰_Mg²⁺_/Mg=-2,36 B E⁰_Ni²⁺_/Ni=-0,25 B

Поскольку E⁰_Mg²⁺_/Mg < E⁰_Ni²⁺_/Ni, то магний – анод, а никель – катод.

Схема коррозионного гальванического элемента с кислородной деполяризацией:

A(-) Mg|H₂O, O₂ |Ni (+)K

Электродные процессы, протекающие в нейтральной среде с доступом кислорода:

А(-): Mg⁰ – 2ē → Mg²⁺  2 процесс окисления

4

K(+): 2Н₂О + О₂ + 4ē → 4ОН^–  1 процесс восстановления

Суммарная реакция коррозии:

2Mg+2Н₂О + О₂  → 2Mg(ОН)₂ 

Образующиеся ионы магния связываются с гидроксид-ионами, с образованием гидроксида магния: Mg(ОН)₂ – продукт коррозии в нейтральной среде.
Схема коррозионного гальванического элемента с водородной деполяризацией:

А(-) Mg|H₂O,Н⁺|Ni (+)K

Электродные процессы, протекающие в кислой среде:

А(-): Mg⁰ – 2ē → Mg²⁺  1 процесс окисления

2

K(+): 2Н⁺ + 2ē → Н₂  1 процесс восстановления

Суммарная реакция коррозии:

Mg⁰ + 2H⁺→ Mg²⁺ + Н₂↑

Поскольку не указана кислота, в которую погружена гальванопара магний-цинк, то будем считать, что продуктом коррозии в кислой среде является соль магния (Mg²⁺ ).

Например, Mg+2HCl→MgCl₂+H₂↑

16. 
    307Вычислите жесткость воды, зная, что в 600 л ее содержится 65,7 г гидрокарбоната магния и 61.2 г сульфата кальция.
    Ответ: 3 ммоль/л.
    

Решение:

Дано:

m(Mg(HCO₃)₂)=65,7 г =65700 мг

m(CaSO₄)=61,2 г =61200 мг

V(H₂O)=600 л

Ж - ?

Решение:

Находим молярную массу эквивалента гидрокарбоната магния:



Находим молярную массу эквивалента сульфата кальция:



Находим жесткость воды:

---

Смотрите также файлы

• Современные способы кодирования информации в вычислительной технике.docx

• Зимние виды спорта к зимним видам спорта относятся.pptx

• Информация о документе Источники цитирования .pdf

• Рассказы о героях в основе экспозиции Герои наших дней.pptx

• Критериалды баалау.docx