Методические рекомендации, программа и контрольные задания для студентов заочного факультета (стр. 6 )

13. Насколько 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: 4,47 г.

14. В раствор хлороводородной кислоты поместили цинковую пластинку и цинковую пластинку, частично покрытую медью. В каком случае процесс коррозии цинка происходит интенсивнее? Ответ мотивируйте, составив электронные уравнения соответствующих процессов.

Вариант 15

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. Сколько вакантных p - и d-орбиталей содержится на внешних электронных энергетических уровнях атомов со следующими структурами размещения электронов на этих уровнях: 2р2, 3р5, 3р2?

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

5. Реакция горения ацетилена идет по уравнению

C2H2(г)+ 5/2O2(г)= 2CO2(г)+ H2O(ж)

Вычислите ∆rG0298 и ∆rS0298. Объясните уменьшение энтропии в результате этой реакции. Ответ: - 1235,15 кДж; - 216,15 Дж/(моль*К).

6. Вычислите, сколько теплоты выделится при сгорании 165 л (н. у.) ацетилена, если продуктами сгорания являются диоксид углерода и пары воды?

Ответ: 924,88 кДж.

7. При некоторой температуре равновесие гомогенной системы 2NO + O2 ↔ 2NO2 установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ: [NO] = 0,2 моль/л; [O2] = 0,1 моль/л ; [NO2] = 0,1моль/л. Вычислите константу равновесия и исходные концентрации NO и O2.

Ответ: К = 2,5; [NO]исх = 0,3 моль/л; [O2]исх = 0,15 моль/л.

8. Какую массу NaNO3 нужно растворить в 400 г воды, чтобы приготовить 20%-ный раствор? Ответ: 100 г.

9. Вычислите температуру кипения 15%-ного водного раствора пропанола (С3Н8О). Эбуллиоскопическая константа воды 0,52о. Ответ: 101,52о С.

10. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются следующими ионно-молекулярными уравнениями:

а) CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2 ;

б) Al(OH)3 + OH - = AlO2- + 2H2O;

в) Pb2+ + 2I - = PbI2.

11. Реакции выражаются схемами:

NaCrO2 + Br2 + NaOH → Na2CrO4 + NaBr + H2O

FeS + HNO3 → Fe(NO3)2 + S + NO + H2O

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 Cu2+ (моль/л) значение потенциала медного электрода становится равным стандартному потенциалу водородного электрода? Ответ: 1,89×10-12 моль/л.

13. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах при электролизе раствора КОН. Чему равна сила тока, если в течение 1 ч 15 мин 20 с на аноде выделилось 6,4 г газа? Сколько литров газа (н. у.) выделилось при этом на катоде? Ответ: 17,08 А; 8,96 л.

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 16

1. В какой массе NaOH содержится столько же моль эквивалентов, сколько в 140 г КОН? Ответ: в 100 г.

2. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 9 и 27. Покажите распределение электронов этих атомов по квантовым ячейкам. К какому электронному семейству относится каждый из этих элементов?

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 химическую связь называют ковалентной? Чем можно объяснить направленность ковалентной связи? Как метод валентных связей (ВС) объясняет строение молекул воды?

5. При какой температуре наступит равновесие системы

CO(г) + 2H2(г) ↔ CH3OH(ж); ∆rH0298 = -128,05кДж?

Ответ: 385,5 К.

6. При сгорании газообразного аммиака 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. Как изменится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, при повышении температуры на 60оС, если температурный коэффициент скорости реакции равен 2?

8. Какой объем 20,01%-ного раствора НС1 (плотность 1,100 г/см3) требуется для приготовления 1 литра 10,17%-ного раствора (плотность 1,050 г/см3). Ответ: 485,38 см3.

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) AgNO3 и K2CrO4 ; б) Pb(NO3)2 и KI в) CdSO4 и Na2S.

11. Реакции выражаются схемами:

P + HClO3 + H2O → H3PO4 + HCl

H3AsO3 + KMnO4 + H2SO4 → H3AsO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

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

12. Какие химические процессы протекают на электродах при зарядке и разрядке кадмий-никелевого аккумулятора?

13. При электролизе раствора CuSO4 на аноде выделилось 168 см3 газа (н. у.). Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах, и вычислите, какая масса меди выделилась на катоде.

Ответ: 0,953 г.

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 17

1. Определите эквивалент и молярную массу эквивалента фосфора, кислорода и брома в соединениях РН3, Н2О и НВr.

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

3. Составьте формулы оксидов и гидроксидов элементов третьего периода периодической системы, отвечающих их высшей степени окисления. Как изменяется кислотно-основной характер этих соединений при переходе от натрия к хлору? Напишите уравнения реакций, доказывающих амфотерность гидроксида алюминия.

4. Какую химическую связь называют водородной? Между молекулами каких веществ она образуется? Почему вода и фтороводород, имея малые молекулярные массы, плавятся и кипят при более высоких температурах, чем их аналоги?

5. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите ∆rG0298 реакции, протекающей по уравнению

4NH3(г) + 5O2(г) = 4NO(г) + 6H2O(г)

Возможна ли эта реакция при стандартных условиях? Ответ: - 957,77 кДж.

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. Реакция идет по уравнению H2 + I2 = 2HI. Константа скорости этой реакции при некоторой температуре равна 0,16. Исходные концентрации реагирующих веществ: [H2] = 0,04 моль/л; [I2] = 0,05 моль/л. Вычислите начальную скорость реакции и ее скорость, когда [Н2] = 0,03 моль/л.

Ответ: 3,2×10-4; 1,92×10-4.

8. Вычислите молярную концентрацию эквивалента и моляльную концентрацию 20,8 % - ного раствора HNO3 плотностью 1,12 г/см3. Сколько граммов кислоты содержится в 4 л этого раствора? Ответ: 3,70 моль/л; 4,17 м; 931,8 г.

9.Вычислите процентную концентрацию водного раствора метанола (СН4О), температура кристаллизации которого -2,79о С. Криоскопическая константа воды 1,86о. Ответ: 4,58%.

10. Какие из веществ: KHCO3, CH3COOH, NiSO4, Na2S – взаимодействуют с раствором серной кислоты? Запишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения этих реакций.

11. Реакции выражаются схемами:

KClO3 + Na2SO3 → KCl + Na2SO4

KMnO4 + HBr → Br2 + KBr + MnBr2 + H2O

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

12. Железная и серебряная пластины соединены внешним проводником и погружены в раствор серной кислоты. Составьте схему данного гальваническо - го элемента и напишите электронные уравнения процессов, протекающих на аноде и на катоде.

13. Электролиз раствора сульфата цинка проводили в течение 5 ч, в результате чего выделилось 6 л кислорода (н. у.). Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах, и вычислите силу тока. Ответ: 5,74 А.

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 18

1. На сжигание 1,497 г двухвалентного металла требуется 0,69 л кислорода (н. у.). Определите молярную массу эквивалента и молярную массу металла. Ответ: 12,15 г/моль; 24,30 г/моль.

2. Среди перечисленных электронных конфигураций укажите невозможные и объясните причину невозможности: 1s2, 1s3, 2p3, 3p7, 3d7?

3. Что такое энергия ионизации? В каких единицах она выражается? Как изменяется восстановительная активность s - и p-элементов в группах периодической системы с увеличением порядкового номера? Почему?