Тема 3. Основные закономерности протекания химических процессов 6 2 страница

	MnSO4	1,059
	NaHCO3	1,013
	ZnCl2	1,035	0,6
	MgSO4	1,27			2,54
	CoSO4	1,08

Задание 2. Имеется раствор слабого электролита (см. вариант в табл. 6).

1. Запишите уравнения диссоциации и выражения для констант диссоциации (К _д) по всем возможным ступеням, укажите их величины (см. приложение 3).

2. Рассчитайте степень диссоциации слабого электролита, концентрацию ионов H⁺ в растворе и рН данного раствора с заданной концентрацией электролита. Подберите индикатор и укажите его окраску в растворе.

Задание 3. Определите рН насыщенного раствора гидроксида (см. вариант в табл. 6), используя значение произведения растворимости (см. приложение 4).Рассчитайте растворимость (в моль/л и г/л) данного гидроксида в одном литре воды.

Задание 4. Имеется раствор соли (см. вариант в табл. 6).

1. Напишите молекулярное и ионно-молекулярное уравнения реакции гидролиза и выражение для константы гидролиза по I ступени (К _гI).

2. Рассчитайте степень гидролиза (a _г) и рН раствора соли с заданной концентрацией, учитывая только 1-ую ступень гидролиза.

3. Какой цвет будет иметь индикатор метиловый оранжевый или фенолфталеин в растворе данной соли?

4. Как изменяться рН раствора соли и окраска индикатора при нагревании и почему?

Таблица 6

№ варианта	Задание 2	Задание 3	Задание 4
Вещество	С, моль/л	Вещество	Вещество	С, моль/л
	HCN	0,01	Mg(OH)2	Са3(VO4)2	0,01
	НNO2	0,05	Fe(OH)2	Al(NO3)3	0,02
	HOCl	0,01	Be(OH)2	CrCl3	0,03
	H2GeO3	0,02	Ba(OH)2	Ba(NO2)2	0,04
	HF	0,1	Ca(OH)2	CoCl2	0,05
	HOBr	0,05	Cd(OH)2	K2TeO4	0,02
	HOI	0,1	Co(OH)2	K2CO3	0,1
	Н2ТеО3	0,5	Cr(OH)2	Na2C2O4	0,02
	H2С2O4	0,05	Cu(OH)2	FeCl2	0,04
	H2SeO3	0,02	Ni(OH)2	Na2TeO4	0,01
	Н2ТеО3	0,01	Pb(OH)2	NiSO4	0,05
	HOCl	0,05	Sc(OH)3	Na2Te	0,01
	H3BO3	0,01	Mn(OH)2	K2SiO3	0,01
	H2S	0,05	Sr(OH)2	Li2TeO4	0,02
	H2Se	0,02	La(OH)3	Na3AsO4	0,05
	H2SO3	0,01	Sn(OH)2	K2GeO3	0,01
	НNO2	0,02	Fe(OH)2	Cr(NO3)3	0,02
	H2TeO4	0,01	Mg(OH)2	FeSO4	0,1
	HCN	0,02	Be(OH)2	SnCl2	0,02
	НNO2	0,1	Ba(OH)2	Na3PO3	0,01
	H2SiO3	0,05	Ca(OH)2	K2TeO3	0,1
	H2S	0,02	Sc(OH)3	Na2SeO3	0,05
	H2Se	0,05	Zn(OH)2	CrCl2	0,02
	H3AsO4	0,02	Nd(OH)3	MnSO4	0,05
	HCOOH	0,01	Y(OH)3	Na3AsO4	0,02

Тема 6. Общие свойства растворов

Задание. Рассчитайте температуру кипения и замерзания раствора, состав которого представлен в таблице 7.

Температуры кипения, кристаллизации, криоскопическая и эбуллиоскопическая постоянные чистых растворителей приведены в приложении 4.

Таблица 7

Номер варианта	Растворитель	Растворенное вещество
Вещество	масса, г	Вещество	масса, г
	Этанол С2Н5ОН		Сахароза С12Н22О11
	Вода Н2О		Мочевина (NH2)2СО
	Уксусная кислота СН3СООН		Антрацен С14Н10	4,25
	Хлороформ СНCl3		Пропеновая кислота С3Н4О2	7,2
	Этанол С2Н5ОН		Антраниловая кислота NH2C6H4COOH	3,0
	Бензол С6Н6		Камфора С10Н16О	7,55
	Хлороформ СНCl3		Нафталин С10Н8	2,1
	Вода Н2О		Глицерин С3Н5(ОН)3
	Этанол С2Н5ОН		Салициловая кислота С7Н6О3	11,4
	Сероуглерод СS2		Бензойная кислота С6Н5СООН	6,5
	Вода Н2О		Этиленгликоль (СН2)2(ОН)2
	Циклогексан С6Н12		Пиррол С4Н5N	2,5

П р о д о л ж е н и е т а б л. 7

	Бензол С6Н6		Cера S	11,6
	Диэтиловый эфир (С2Н5)2О		Анилин C6H5NH2	3,5
	Вода Н2О		Глюкоза С6Н12О6
	Бензол С6Н6		Фенол С6Н6О	1,75
	Вода Н2О		Метанол СН3ОН
	Вода Н2О		Сахароза С12Н22О11
	Бензол С6Н6		Трихлоруксусная кислота ССl3СООН	3,27
	Уксусная кислота СН3СООН		Ацетон (СН3)2СО	1,05
	Ацетон (СН3)2СО		Глицерин С3Н5(ОН)3	9,2
	Вода Н2О		Глюкоза С6Н12О6	4,84
	Четыреххлористый углерод CCl4		Аспирин С9Н8О4	1,0
	Уксусная кислота СН3СООН		Антрацен С14Н10	2,5
	Вода Н2О		Мочевина (NH2)2СО

Тема 7. Комплексные соединения

Задание 1. Дано комплексное соединение (см. вариант в табл. 8).

1. Укажите: а) внутреннюю и внешнюю сферы, их заряды; б) комплексообразователь, его координационное число и заряд; в) лиганды и их заряд;

2. для иона комплексообразователя напишите электронную формулу;

3. напишите уравнения диссоциации комплексного соединения в водном растворе и выражение константы нестойкости комплексного иона.

Таблица 8

Номер варианта	Вещество	Номер варианта	Вещество
	[Cr(NH3)2(H2O)4]Cl3		[Co(NH3)5Br]SO4
	K2[Pt(NH3)2(NO2)4]		[Pt(NH3)3Cl]Cl
	Na[Co(NO2)4(NH3)2]		Mg[Be(OH)F3]
	K2[Pt(OH)3Cl]		[Fe(NH3)5Cl]SO4
	Na[Pt(NH3)Cl3]		Na2[Sb(H2O)Cl5]
	[Ni(NH3)6]Br2		[Zn(NH3)3H2O](NO3)2
	[Hg(NH3)4](NO3)2		K4[Ni(CN)4Cl2]
	Na[Co(NH3)2(CN)4]		Na[Co(CN)4(H2O)2]
	(NH4)2[Ni(CN)4]		Ba[Cu(CN)2Cl2]
	Ва[Fe(CN)5(H2O)]		[Sn(OH)2(H2O)4]Cl2
	[Co(NH3)4SO4]NO3		K2[Cd(CN)2SO4]
	(NH4)2[Pt(OH)2Cl4]		Ca2[Fe(CN)4(OH)2]
	Ba[Cr(NH3)2Cl4]

Задание 2. Дано комплексное соединение (см. вариант в табл. 9).

1. Запишите первичную и вторичную диссоциацию комплексного соединения в водном растворе, выражение константы нестойкости комплексного иона и ее численное значение (см. приложение 5);

2. вычислите концентрации (С) ионов комплексообразователя, лигандов и ионов внешней сферы в растворе комплексной соли с заданной концентрацией.

Численные значения констант нестойкости комплексных ионов приведены в приложении 5.

Таблица 9

Номер варианта	Вещество	С, моль/л	Номер варианта	Вещество	С, моль/л
	K2[HgI4]	0,03		(NH4)2[Ni(CN)4]	0,02
	[Cd(NH3)4]SO4	0,02		K2[Zn(CN)4]	0,2
	K2[Cu(OH)4]	0,05		[Zn(NH3)4]SO4	0,01
	K3[AgI4]	0,01		K2[Cu(CN)4]	0,1
	K2[Be(OH)4]	0,1		Na[AuCl4]	0,01
	Na2[HgBr4]	0,01		[Hg(NH3)4](NO3)2	0,5
	Na2[PtCl4]	0,01		[Cu(NH3)2]Cl	0,02
	K[Sb(OH)4]	0,1		Na[Ag(NO2)2]	0,01
	K2[Cu(CNS)4]	0,5		K2[CdI4]	0,3
	Na2[Hg(NO2)4]	0,02		K2[BeF4]	0,1
	Na[In(OH)4]	0,01		(NH4)3[Ag(SCN)4]	0,03
	K2[PtBr4]	0,1		(NH4)2[PdBr4]	0,05
	Na2[Cd(CN)4]	0,05

Тема 8. Электрохимические процессы

Гальванический элемент

Задание 1. Дан электрод (см. вариант в табл. 10).

1. Запишите схему двух гальванических элементов, в которых заданный электрод будет: в одном случае – анодом, в другом – катодом. В одном из случаев в качестве второго электрода используйте газовый водородный электрод.

2. Для каждого гальванического элемента запишите электрохимическую систему (гальванический элемент), уравнения электродных реакций, суммарной реакции, определяющих работу этого элемента.

3. Рассчитайте равновесное напряжение гальванического элемента, составленного из заданного электрода и водородного электрода с заданным рН раствора и парциальным давлением водорода.

Задание 2. Гальванический элемент составлен из электродов (см. вариант в табл. 11).

1. Подберите электролиты и запишите электрохимическую систему (гальванический элемент).

2. Запишите уравнения электродных реакций и суммарной реакции, определяющие работу гальванического элемента.

3. Рассчитайте равновесное напряжение гальванического элемента, составленного из указанных электродов с учетом активности потенциалопределяющих ионов (а).

4. Рассчитайте энергию Гиббса, используя равновесное напряжение гальванического элемента.

Стандартные электродные потенциалы электродов приведены в приложении 6.

Таблица 10

Номер варианта	Электрод	рН раствора	, мм рт. cт.
	W|W3+		0,1
	Ag|Ag+		0,4
	Cu|Cu2+		0,5
	Pd|Pd2+		0,3
	Ni|Ni2+		0,7
	Co|Co2+		0,4
	Ag|AgCl,KCl		0,8
	Fe|Fe2+		1,5
	Bi|Bi3+		0,2
	Pb|Pb2+		0,5
	Sn|Sn2+		1,2
	Ti|Ti3+		0,9
	Cr|Cr3+		0,4
	In|In3+		0,2
	Mn|Mn2+		1,3
	Tl|Tl+		0,5
	Pt|Pt2+		0,6
	Cu|Cu+		0,7
	Mo|Mo3+		0,4
	(Pt)Cl2|Cl-		0,8
	Ti|Ti2+		1,1
	Zn|Zn2+		0,7
	Cd|Cd2+		0,5
	Mg|Mg2+		1,2
	Sb|Sb3+		0,8

Таблица 11

Номер варианта	Электрод I	Электрод II	Активность потенциал определяющих ионов а, моль/л
электрода I	электрода II
	Ag|AgCl,KCl	Ag|Ag+	0,1	0,02
	Mo|Mo3+	Zn|Zn2+	0,2	0,8
	(Pt)F2|F-	Cd|Cd2+	0,3	0,5
	Mo|Mo3+	(Pt)Cl2|Cl-	0,4	2,0
	Au| Au+	Sn|Sn2+	0,05	1,5
	Ag|Ag+	Zn|Zn2+	0,1	1,7
	Cu|Cu+	Ti|Ti3+	0,6	0,3
	Pt|Pt2+	Sn|Sn2+	0,03	1,2
	Bi|Bi3+	Bi|Bi3+	0,05	1,3
	Mg|Mg2+	In|In3+	1,6	0,2
	Pb|Pb2+	Ti|Ti2+	0,3	0,5
	Cu|Cu2+	Cr|Cr3+	0,8	0,2
	Au|Au3+	Sb|Sb3+	0,03	0,4
	Pd|Pd2+	Ag|AgCl,KCl	0,01	1,0
	Fe|Fe2+	Sb|Sb3+	0,8	0,2
	In|In3+	(Pt)Cl2|Cl-	0,2	1,7
	Ti|Ti3+	(Pt)F2|F-	0,5	0,8
	Mn|Mn2+	Zn|Zn2+	0,8	0,5
	Cr|Cr3+	Ag|AgCl,KCl	0,7	0,1
	Cd|Cd2+	Pd|Pd2+	0,5	0,04
	Cu|Cu2+	Cu|Cu2+	2,1	0,1
	V|V2+	Sn|Sn2+	1,4	0,3
	(Pt)Cl2|Cl-	Cu|Cu2+	1,5	0,5
	(Pt)O2|OH-	(Pt)H2|H+	0,5	1,3
	Pd|Pd2+	Co|Co2+	0,03	0,9

Электролиз водных растворов электролитов

Задание3. Дан водный раствор электролита (см. вариант в таб. 12), для его электролиза используйте приведенный в таблице анод.

1. Запишите электрохимическую систему, уравнения электродных реакций.

2. Укажите рН раствора до электролиза (больше, меньше или равно 7). Если в процессе электролиза меняется рН раствора у электродов, укажите в какую сторону.

3. Рассчитайте массу или объем (для газа) веществ, выделившихся на электродах при электролизе. Катодный выход металла по току равен 80%, если на электроде протекает две реакции. Если на катоде выделяется только один металл или один газ, выход по току процесса равен 100%. Анодный выход по току 100% во всех случаях.

Таблица 12

Номер варианта	Раствор электролита	Ток, А	Время, ч	Количество прошедшего электричества, А·ч	Материал анода
	AuCl3				Au
	AgNO3				Ag
	NiSO4				Ni
	Zn(NO3)2				Zn
	Cr(NO3)3				C
	CuSO4				Cu
	Bi(NO3)3			0,5	Bi
	Pb(NO3)3				Pb
	FeCl3				Fe
	CoSO4			0,8	Co
	Pd(NO3)2		0,5		Pt
	NaCl				C
	K2SO4				Pt

О к о н ч а н и е т а б л. 12