Решите предлагаемые задачи.
Ответы на задачи присылайте на электронный адрес: v. *****@***ru
Задача 1.
Пластину из олова поместили в водные растворы электролитов: АgNO3, HCl, ZnSO4. Определите возможность взаимодействия с каждым из предложенных электролитов. Напишите уравнения соответствующих реакций. Необходимые справочные данные для решения задачи возьмите в приложении.
Задача 2.
Каплю раствора соли неизвестного металла поместили на медную пластинку. Через некоторое время пластинку тщательно промыли дистиллированной водой, при этом обнаружилось, что на том месте, где была капля раствора, остался чётко выраженный блестящий след, который исчез только после нагревания. Определите: а) какой металл входил в состав соли; б) какие из солей этого металла могли содержаться в растворе; в) соли каких ещё металлов могли оставить блестящий след на поверхности медной пластинки при аналогичных условиях. Ответ мотивируйте.
Задача 3.
Гальванический элемент составлен из пластин марганца и железа, погружённых в растворы собственных солей Mn(NO3)2 с молярной концентрацией 0,001 моль/л и Fe(NO3)3 с молярной концентрацией 0,1 моль/л. Составьте схему гальванического элемента. Напишите электронные уравнения электродных процессов, уравнение токообразующей реакции. Рассчитайте величины равновесных потенциалов электродов и значение ЭДС гальванического элемента. Необходимые справочные данные для решения задачи возьмите в приложении.
Задача 4.
Вычислите константы равновесия следующих реакций:
Fe + NiSO4 = Ni + FeSO4
Sn + Pb(CH3 COO)2 = Sn(CH3 COO)2 + Pb.
Необходимые справочные данные для решения задачи возьмите в приложении.
Задача 5.
Определите направление протекания окислительно-восстановительных реакций:
Н2O2 + HClO = HCl + O2 + H2O
2HIO3 + 5Н2O2 = I2 + 5O2 + 6H2O
I2 + 5Н2O2 = 2HIO3 + 4H2O.
Необходимые справочные данные для решения задачи возьмите в приложении.
Задача 6.
Даны следующие полуреакции:
1) Fe3+ + 1з → Fe2+
2) Cr2O72− + 14H+ + 6з →2Cr3+ + 7H2O
3) MnO4− + 8H+ + 5з →Mn2+ + 4H2O
4) Sn2+ + 2з → Sn.
По стандартным электродным потенциалам полуреакций (см. приложение) определите, с помощью каких из перечисленных ниже растворов можно осуществить окисление Fe2+ до Fe3+: раствор К2Cr2O7 в кислой среде; раствор КMnO4 в кислой среде; раствор SnCl4. Напишите уравнения соответствующих окислительно-восстановительных реакций.
Задача 7.
Электролиз водного раствора сульфата железа(II) с графитовым анодом проводили при силе тока 5 А в течение времени 1,5 ч, анодный и катодный выходы по току принять 100 %. Составьте электронные уравнения процессов, протекающих на электродах. Рассчитайте массы всех веществ, выделившихся на электродах. Определите объёмы газообразных продуктов электролиза, если они выделяются.
Задача 8.
При электролизе водного раствора хлорида меди на аноде выделилось 4,48 л хлора (условия нормальные). Определите, какое вещество выделилось на катоде, и рассчитайте его массу. Анодный и катодный выходы по току принять 100 %.
Задача 9.
Определите, какое количество электричества потребуется для выделения из водного раствора: а) 2 г водорода; б) 2 г кислорода. Выход по току принять 100 %.
Задача 10.
Определите выход по току хрома, если через водный раствор Cr2(SO4)3 пропускали ток силой 1,5 А в течение 2 ч и на катоде выделилось 1,07 г хрома.
Задача 11.
При электролизе раствора хлорида двухвалентного металла на аноде выделилось 560 мл газа (условия нормальные), а на катоде за это же время – 1,6 г металла. Определите, какой это металл?
Приложение
Стандартные электродные потенциалы Е0
в водных растворах при 25 0С
Элемент | Электрод | Электродный процесс | Е0, В |
Ag | Ag+ |Ag | Ag+ + 1з → Ag | +0,799 |
Au | Au3+ |Au | Au3+ + 3з → Au | +1,498 |
Сl | HClO, Cl−, H+ |Pt | HClO + H+ +2з → Cl− + H2O | +1,500 |
Cr | Cr3+ |Cr | Cr3+ + 3з → Cr | −0,744 |
H+, Cr2O72−, Cr3+ |Pt | Cr2O72− + 14H+ + 6з →2Cr3+ + 7H2O | +1,330 | |
Cu | Cu2+ |Cu | Cu2+ + 2з → Cu | +0,337 |
Fe | Fe2+ | Fe | Fe2+ + 2з → Fe | −0,440 |
Fe3+ |Fe | Fe3+ + 3з → Fe | −0,036 | |
Fe3+, Fe2+ |Pt | Fe3+ + 1з → Fe2+ | +0,771 | |
H | H+ | H2, Pt | H++ з → 1/2H2 | ±0,000 |
H2O2, H+, H2O |Pt | H2O2 + 2H++ 2з → 2 H2O | +1,770 | |
Hg | Hg2+|Hg | Hg2+ + 2з → Hg | +0,854 |
I | IO3−, I2, H+ |Pt | 2IO3− + 12H+ + 10з → I2 + 6H2O | +1,190 |
Mn | Mn2+ |Mn | Mn2++ 2з → Mn | −1,190 |
H+, Mn2+, MnO4− |Pt | MnO4− + 8H+ + 5з →Mn2+ + 4H2O | +1,510 | |
Ni | Ni2+ |Ni | Ni2++ 2з → Ni | −0,250 |
Sn | Sn2+ |Sn | Sn2++ 2з → Sn | −0,136 |
Sn4+, Sn2+ |Pt | Sn4+ + 1з → Sn2+ | +0,150 | |
O | O2, H+, H2O2 |Pt | O2 + 2H++ 2з → H2O2 | +0,682 |
Pb | Pb 2+ |Pb | Pb2++ 2з → Pb | −0,126 |
