ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.07.2025
Просмотров: 319
Скачиваний: 0
17
На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции:
K2SO3 + KMnO4 + H2S04 → K2S04 + MnSO4 + Н2O.
84. Исходя из степени окисления фосфора в соединениях РН, Н РO , Н РО Опреде-
3 3 4 3 3
лите, какое из них является только окислителем, только восстановителем и какое может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме:
PbS + HN03 → S + Pb(NO3 )2 + NO + Н2O. 85. Смотрите условие задачи 82.
Р + HNО3 + Н20 → Н3РO4 + NO,
KMnO4 + Na2SO3 + KOH→ K2MnO4 + Na2SO4 + Н2O,
86.Составьте электронные уравнения и укажите, какой процесс - окисление или вос-
становление происходит при следующих превращениях:
Мn+6 → Мn+2, С1+5 → Сl; N-3 → N+5,
На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции:
Сu2O + НNО3→ Cu(NO3)2 + NO +Н2O. 87.Смотрите условие задачи 82.
HNO3 + Са → NH4NO3 + Ca(NO3)2 + Н2O ,
K2S + KMnO4+ H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + H2O.
88. Исходя из степени окисления хрома, йода и серы в соединениях 2КСг2O7, KI, H2SO3 определите, только какое из них является окислителем, какое восстановителем и какое может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции:
NaCrO2 + РbO2 + NaOH → Na2CrO4 + Na2PbO2 + H2O. 89.Смотрите условие задачи 82.
H2S + Cl2 + H2O → H2S04 + HCl,
K2Cr2O7 +H2S + H2SO4 → S + Cr2(SO4)3 +K2SO4 + H2O. 90.Смотрите условие задачи 82.
КСlO3 + Na2SO3 → КС1 + Na2SO4,
KMnO4 + HBr → Br2 + KBr + MnBr2+H2O. 91.Смотрите условие задачи 82.
P + НСlO3+ H2O → Н3РO4+ НС1,
Н3AsO3 + KMnO4 + H2SO4 → Н3AsO4 + MnSO4 + K2SO4 + Н2O. 92. Смотрите условие задачи 82.
NaCrO2 + Br2 + NaOH → Na2CrO4 + NaBr + Н2O, FeS + HNO3 → Fe(NO3)2 + S + NO2 + H2O.
93. Смотрите условие задачи 82. HNO3 + Zn → N2O + Zn(NO3)2 +H2O,
FeSO4 + КСlO3 + H2SO4→Fe2(SO4)3 + KC1 + H2O. 94. Смотрите условие задачи 82.
K2Cr2O7 + HC1 →Cl2 + СrС13 + KC1 + H2O,
Au + HNO3 + HC1 → AuCl3 + NO + H2O.
18
95.Могут ли происходить окислительно-восстановительные реакции междуществами: a)NH3 и KMnO4, 6)HNO2 и HI, в) НСl и H2Se ? Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции:
КМnO4 + KNO, + H2SO4 → MnSO4 + KNO3 + K2SO4 + H2O. 96. Смотрите условие задачи 82.
НС1 + СrО3 → Cl2 +СrС13 +Н20,
Cd + KMnO4 + H2SO4→ CdSO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O. 97 Смотрите условие задачи 82.
Сг2O3 + КСlO3 + КОН → К2СЮ4 + КС1+Н20,
MnSO4 + РbO2 + HNO3 → HMnO4 + Pb(NO3)2 + PbSO4 + Н2O. 98.Смотрите условие задачи 82.
H2SO3 + НСlO3 → H2S04 + НС1,
FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4→ Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O. 99. Смотрите условие задачи 82.
I2 + Cl2 + H2O → HIO3 + HC1,
K2Cr2O7 + H3PO3 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 +H3PO4 + K2S04 + H2O.
100. Могут ли происходить окислительно-восстановительные реакции меж веществами: а) РН3 и НВr, б) К2Сr2O7 и Н3РO3, в) Н3РO4 и H2S ? Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции:
AsH3 + HNO3 → Н3AsO4 + NO2 + Н2O.
ЗАДАНИЕ 6
ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕТЫ
Гальванический элемент - это устройство, позволяющее непосредственно превращать химическую энергию в электрическую.
В основе работы гальванического элемента лежит разница электродных потенциалов, возникающих на границе электродраствор. Абсолютные значения элек-1родных потенциалов неизвестны, поэтому на практике пользуются их относительными значениями по отношению к «водородному» электроду. В случае стандартных условий получают стандартные электродные потенциалы (φ °),значение которых приведены в таблице 1.
Таблица 1. Стандартные электронные потенциалы (φ°) некоторых металлов (ряд напряжений)
Электрод |
φ0,B |
Электрод |
φ0,В |
Li+/Li |
-3,04 |
Ni2+/Ni |
-0,25 |
Rb+/Rb |
-2,92 |
Sn2+/Sn |
-0,14 |
К+/K |
-2,92 |
Рb2+/Pb |
-0,12 |
19
Продолжение таблицы 1
Cs+/ Cs |
-2,92 |
Fe3+/Fe |
-0,04 |
Ва2+/Ва |
-2,90 |
2H+/H2 |
0,000 |
Са2+/Са |
-2,87 |
||
Na+/Na |
-2,71 |
Bi3+/Bi |
+0,23 |
Mg2+/Mg |
-2,38 |
Cu2+/Cu |
+0,34 |
Al3+/Al |
-1,66 |
Cu+/Cu |
+0,52 |
Mn2+/Mn |
-1,05 |
Hg22+/2Hg |
+0,76 |
Zn2+/Zn |
-0,76 |
Ag +/Ag |
+0,80 |
Cr 3+/Сr. |
-0,71 |
Hg2+/Hg |
+0,85 |
Fe2+/Fe |
-0,44 |
Pt2+/Pt |
+1,19 |
Cd2+/Cd |
-0,40 |
Au3+/Au |
+1,50 |
Co2+/Co |
-0,27 |
Au +/Au |
+1,68 |
Стандартным электродным потенциалом металла называют электродный потенциал, возникающий при погружении металла в раствор собственного иона с концентрацией (или активностью) равной 1 моль/л и вычисленного относительно стандартного водородного электрода, потенциал которого при 25° С условно принимается равным нулю
(φ °=0 ).
Электродный потенциал металла(φ ) зависит от концентрации его ионов в растворе. Эта зависимость выражается уравнением Нернста:
j = j0 + 0,059 n
где φ° - стандартный электродный потенциал; n участие в процессе; С - концентрация, моль/л (при ионов металла в растворе.
lgC ,
- число электронов, принимающих точных вычислениях -активность)
Пример 1
Составьте схему гальванического элемента, в котором электродами являются магниевая и цинковая пластинки, опущенные в растворы их ионов с активной концентрацией 1 моль/л. Какой металл является анодом, какой катодом? Напишите уравнение окис- лительно-восстановительной реакции, протекающей в этом гальваническом элементе и вычислите его ЭДС.
Решение. Схема данного гальванического элемента:
(-)Mg|Mg2+||Zn2+|Zn(+).
20
Одна вертикальная линия обозначает поверхность раздела между металлом и раствором, а две линии - границу раздела двух жидких фаз. Магний имеет меньший потенциал (φ°= -2,37 В) является анодом:
Mg0-2e = Mg2+.
Цинк, потенциал которого φ°= -0,763 В - катод, то есть электрод на котором протекает восстановительный процесс:
Zn2+ + 2е = Zn°.
Уравнение окислительно-восстановительной реакции, характеризующее работу данного гальванического элемента, можно получить сложив электронные уравнения анодного (1) и катодного (2) процессов:
Mg +Zn2+ = Mg2+ + Zn ,
Для определения ЭДС гальванического элемента из потенциала катода следует -вы честь потенциал анода. Так как концентрация ионов в растворе равна 1 моль/л, то ЭДС элемента равна разности стандартных потенциалов двух его электродов:
ЭДС= φ° (Zn2+/Zn) - φ° (Mg2+/Mg)= -0,763 -(-2,37)= 1,607 В.
Пример 2 Магниевую пластину опустили в раствор её соли. При этом электродный потенциал
магния оказался равен-2,41 В. Вычислите молярную концентрацию ионов магния в растворе.
Решение. Подобные задачи решаются на основании уравнения Нернста.
- 2,41 = -2,37 + 0,059 lg C 2
-0,04 = 0,0295 lg С
lg C - 0,04 = -1,3559 = 2,6441 0,0295
C(Mg2+) = 4,410-2 моль/л.
Ответ: [Mg2+] =4,4-10-2 моль/л.
21
Контрольные вопросы и задачи
101.В два сосуда с голубым раствором медного купороса поместили: в первый цинковую пластину, а во второй - серебряную. В каком сосуде цвет раствора постепенно пропадает? Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций.
102.Увеличится, уменьшится или останется без изменения масса цинковой -пла стинки при взаимодействии ее с растворами: a) CuSO4, б) MgSO4, в) Pb(NO3)2? Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций.
103.При какой молекулярной концентрации ионовZn2+ потенциал цинкового электрода будет на 0,015 В меньше его стандартного электродного потенциала?
104.Увеличится, уменьшится или останется без изменения масса кадмиевой -пла стинки при взаимодействии ее с растворами: a) AgNO3 , б) ZnS04 , в) NiS04 Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций.
105.Марганцевый электрод в растворе его соли имеет потенциал -1,23 В. Вычислите молекулярную концентрацию ионов Mn 2+ в растворе.
106.Потенциал серебряного электрода в раствореAgNO3 составил 95% от значения его стандартного электронного потенциала. Чему равна молярная концентрация ионов Ag+ в растворе?
107.Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и
вычислите ЭДС медно-кадмиевого гальванического элемента, в котором [Cd2+] = = 0,8 моль/л, а [Сu2+] = 1 моль/л.
108.Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых медь была бы катодом, а в другом - анодом. Напишите для каждого из этих элементов электронные уравнения реакций, протекающие на катоде и на аноде.
2+
109.При какой молярной концентрации ионов uС значение потенциала медного электрода становится равным стандартному потенциалу водородного электрода?
110.Какой гальванический элемент называется концентрационным? Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из серебряных электродов, опущенных: первый в 0,01 н, а второй в 0,1 н растворы AgNO3
111.При каком условии будет работать гальванический элемент, электроды которого сделаны из одного и того же металла? Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, в которой один никелевый электрод находится в0,001 М растворе, а второй такой же электрод - в 0,01 М растворе сульфата никеля.
112.Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из свинцовой и магниевой пластин, опущенных в растворы своих солей с концентрацией[Рb +] = [Mg +] = = 0,01 моль/л.