Методические рекомендации, программа и контрольные задания для студентов заочного факультета (стр. 2 )

6. При взаимодействии 6,3 г железа с серой выделилось 11,31 кДж теплоты. Вычислите теплоту образования сульфида железа FeS.

Ответ: -100, 26 кДж/моль.

7. Реакция идет по уравнению N2 + O2 = 2NO. Концентрации исходных веществ до начала реакции были: [N2] = 0,049 моль/л; [O2] = 0,01 моль/л. Вычислите концентрации этих веществ в момент, когда [NO] = 0,005 моль/л. Ответ: [N2] = 0,0465 моль/л; [O2] = 0,0075 моль/л.

8. Вычислите молярную концентрацию эквивалента, а также молярную и моляльную концентрации хлорида алюминия в его 16%-ном растворе с плотностью 1,149 г/см3. Ответ: 4,14 моль/л; 1,38 моль/л; 1,43 м.

9. Вычислите процентную концентрацию водного раствора сахара С12Н22О11, если раствор кристаллизуется при - 0,93о С. Криоскопическая константа воды 1,86о. Ответ: 14,6 %.

10. Составьте по три молекулярных уравнения реакций, которые выражаются следующими ионно-молекулярными реакциями:

а) Mg2+ + CO32+ = MgCO3;

б) Н+ + ОН - = Н2О.

11. Реакции выражаются схемами:

H2S + K2Cr2O7 + H2SO4 → S + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O

H2S + HClO3 → H2SO4 + HCl

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

12. При какой концентрации ионов Zn2+ (в моль/л) потенциал цинкового электрода будет на 0,015 В меньше его стандартного электродного потенциала? Ответ: 0,30 моль/л.

13. Электролиз раствора K2SO4 проводили при силе тока 5 А в течение 3 ч. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах. Какая масса воды при этом разложилась и чему равен объем газов (н. у.), выделившихся на аноде и катоде? Ответ: 5,003 г; 6,266 л; 3,133 л.

14. Железное изделие покрыли свинцом. Какое это покрытие – анодное или катодное? Почему? Составьте электронные уравнения катодного и анодного процессов коррозии этого изделия при нарушении покрытия во влажном воздухе и в соляной кислоте. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях?

Вариант 2

1.Избытком соляной кислоты подействовали на растворы: а) гидрокарбоната кальция, б) дихлорида гидроксоалюминия. Определите эквиваленты и молярные массы эквивалентов этих веществ и напишите уравнения реакций.

2. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 23 и 32. Определите возможные валентности этих элементов.

3. Исходя из положения германия, молибдена и рения в периодической системе, составьте формулы водородного соединения германия, оксида молибдена и рениевой кислоты, отвечающие их высшей степени окисления.

4. Какие кристаллические структуры называют ионными, атомными, молекулярными и металлическими? Кристаллы каких веществ: алмаз, хлорид натрия, диоксид углерода, цинк – имеют указанные структуры?

5. Восстановление Fe3O4 оксидом углерода идет по уравнению

Fe3O4(к) + CО(г) = 3FeO(к) + CO2(г)

Вычислите ∆rG0298 и сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания этой реакции при стандартных условиях. Чему равно ∆rS0298 в этом процессе? Ответ: +24,19 кДж; +31,34 Дж/(моль*К)

6. Реакция горения бензола выражается термохимическим уравнением

C6H6(ж) + 7,5O2(г) = 6CO2(г) + 3H2O(г); ∆rH0298 = ?

Вычислите тепловой эффект этой реакции, если известно, что мольная теплота парообразования бензола равна +33,9 кДж. Ответ: 3135,58 кДж.

7. Вычислите, во сколько раз уменьшится скорость реакции, протекаю - щей в газовой фазе, если понизить температуру от 120 до 80оС. Температурный коэффициент скорости реакции равен 3.

8. Какой объем 50%-ного раствора КОН (плотность 1,538 г/см3) требуется для приготовления 3 л 6%-ного раствора (плотность 1,048 г/см3). Ответ: 245,5 см3.

9. Вычислите температуру кристаллизации 2%-ного водного раствора этанола (С2Н5ОН). Криоскопическая константа воды 1,86о. Ответ: -0,82о С.

10. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) KHCO3 и H2SO4 ; б) Zn(OH)2 и KOH; в) CaCl2 и AgNO3.

11. Исходя из степени окисления хрома, иода и серы в соединениях K2Cr2O7, KI и H2SO3 определите, 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

CuS + HNO3 → Cu(NO3)2 + H2SO4 + NO2 + H2O

12. Марганцевый электрод в растворе его соли имеет потенциал -1,23 В. Вычислите концентрацию ионов Mn2+ (в моль/л). Ответ: 1,89×10-2 моль/л.

13. При электролизе раствора CuSO4 на аноде выделилось 168 см3 газа (н. у.). Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на элект - родах, и вычислите, какая масса меди выделилась на катоде. Ответ: 0,953 г.

14. Если пластинку из чистого цинка опустить в разбавленную кислоту, то начинающееся выделение водорода вскоре почти прекращается. Однако при прикосновении к цинку медной палочкой на последней начинается бурное выделение водорода. Дайте этому объяснение, составив электронные уравнения анодного и катодного процессов. Напишите уравнение протекающей химической реакции.

Вариант 3

1. В какой массе NaOH содержится столько же моль эквивалентов, сколько в 140 г КОН? Ответ: в100 г.

2. Какое максимальное число электронов могут занимать s-, p-, d - и f-орбитали? Напишите электронную формулу атома элемента с порядковым номером 31.

3. Какова современная формулировка периодического закона? Объясните, почему в периодической системе элементов аргон, кобальт, теллур и торий помещены соответственно перед калием, никелем, иодом и протактинием, хотя и имеют большую атомную массу?

4. Какую ковалентную связь называют полярной? Что служит количественной мерой полярности ковалентной связи? Исходя из значений электроотрицательности атомов соответствующих элементов определите, какая из связей : HCl, ICl, BrF – наиболее полярна.

5. Чем можно объяснить, что при стандартных условиях невозможна экзотермическая реакция

H2(г) + CO2(г) = CO(г) + H2O(ж); DН0298 = -2,85 кДж?

Зная тепловой эффект реакции и абсолютные стандартные энтропии соответствующих веществ, определите ∆rG0298 этой реакции. Ответ: +19,91 кДж.

6. При сгорании газообразного аммиака (NH3) образуются пары воды и оксид азота NO. Сколько теплоты выделится при этой реакции, если было получено 44,8 л (н. у.) NO? Ответ: 452,37 кДж.

7. Константа равновесия гомогенной системы N2 + 3H2 ↔ 2NH3 при некоторой температуре равна 0,1. Равновесные концентрации аммиака и водорода соответственно равны 0,08 и 0.20 моль/л. Вычислите равновесную и исходную концентрации азота. Ответ: [N]р = 8 моль/л; [N]исх = 8,04 моль/л.

8. Какой объем 10%-ного раствора карбоната натрия (плотность 1,105 г/см3) требуется для приготовления 5 л 2%-ного раствора (плотность 1,020 г/см3)? Ответ: 923,1 см3.

9. При растворении 4,86 г серы в 60 г бензола температура кипения повысилась на 0,81о. Сколько атомов содержит молекула серы в этом растворе? Эбуллиоскопическая константа бензола 2,57о. Ответ: 8.

10. Какие из веществ: Al(OH)3, H2SO4, Ba(OH)2 – будут взаимодейство - вать с гидроксидом калия? Выразите эти реакции молекулярными и ионно-молекулярными уравнениями.

11. Реакции выражаются схемами:

Si + HNO3 + HF → H2 [SiF6] + NO + H2O

B + KOH + H2O → KBO2 + H2

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

12.Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС медно - кадмиевого гальванического элемента, в котором концентрации ионов были: [Cd2+] =0,8 моль/л, а [Сu2+] = 0,01 моль/л. Ответ: 0,68 В.

13. Насколько уменьшится масса серебряного анода, если электролиз раствора AgNO3 проводить при силе тока 2 А в течение 38 мин 20с? Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на графитовых электродах. Ответ: 4,47 г.

14. Почему химически чистое железо более стойко против коррозии, чем техническое железо? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов, происходящих при коррозии технического железа во влажном воздухе и в кислой среде.

Вариант 4

1. Чему равен при н. у. объем одного моля водорода? Вычислите молярную массу металла, если на восстановление 1,017 г его оксида израсходовалось 0,28 л водорода (н. у.)? Ответ: 32.68 г/моль.

2. Изотоп 57Ni образуется при бомбардировке α-частицами ядер атомов 54Fe. Составьте уравнение этой ядерной реакции.

3. Что такое сродство к электрону? В каких единицах оно выражается? Как изменяется окислительная активность неметаллов в периоде и группе периодической системы с увеличением порядкового номера? Ответ мотивируйте строением атома соответствующего элемента.

4. Что называют электрическим моментом диполя? Какая из молекул HCl, HBr, HI имеет наибольший момент диполя? Почему?

5. Прямая или обратная реакция будет протекать при стандартных условиях в системе

2NO(г)+O2(г)↔2NO2(г)? Ответ мотивируйте, вычислив ∆rG0298 прямой реакции. Ответ: - 69,70 кДж.

6. Напишите термохимическое уравнение реакции между СО (г) и водородом, в результате которой образуется СН4(г) и Н2О(г). Сколько теплоты выделится при этой реакции, если было получено 67,2 л метана в пересчете на н. у.? Ответ: 618,48 кДж.

7. Исходные концентрации NO и Cl2 в гомогенной системе 2NO + Cl2 ↔ 2NOCl составляют соответственно 0,5 и 0,2 моль/л. Вычислите константу равновесия, если к моменту наступления равновесия прореагировало 20% NO. Ответ: 0,416.

8. Какую массу Mg(NO3)2 нужно растворить в 400 г воды, чтобы приготовить 10%-ный раствор? Ответ: 44,44 г.

9.Вычислите температуру кипения 5%-ного раствора нафталина (С9Н8) в бензоле. Температура кипения бензола 80,2о С. Эбуллиоскопическая константа бензола 2,57о. Ответ: 81,25о С.

10. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) CuSO4 и H2S ; б) BaCO3 и HNO3 ; в) FeCl3 и KOH.

11. Составьте электронные уравнения и укажите, какой процесс – окисление или восстановление – происходит при следующих превращениях: Mn6+ → Mn2+, Cr3+ → Cr2+, Fe2+ → Fe3+