ВВЕДЕНИЕ 5 страница

3. Составьте схемы электролиза водного раствора хлорида цинка, если:

а) анод – цинковый;

б) анод - угольный.

Вариант №8

1. Вычислите величину электродного потенциала, возникающего при погружении железа в 0,01М раствор хлорида железа(ІІ).

2. Какие процессы протекают на электродах гальванического элемента, составленного из пластинок Al и Cu, погруженных в 0,1М растворы их солей. Рассчитайте э.д.с. этого элемента.

3. Составьте схему процессов, протекающих на медных электродах, при электролизе водного раствора сульфата меди.

Вариант №9

1. Вычислите величину электродного потенциала, возникающего при погружении магния в раствор его соли с концентрацией ионов Mg²⁺ 0,0002моль/л.

2. Составьте схемы элементов, в одном из которых медь являлась бы катодом, а в другом анодом. Напишите уравнения реакций, происходящих при работе этих элементов.

3. Какие вещества образуются при электролизе водных растворов сульфата калия, сульфата меди.

Вариант №10

1. Вычислите потенциал водородного электрода, если концентрация серной кислоты равна 0,0005моль/л.

2. Гальванический элемент состоит из железной и магниевой пластинок, погруженных в 1М растворы солей этих металлов. Какой из металлов расходуется при работе элемента? Напишите уравнение происходящей при этом реакции.

3. Составьте схемы электролиза водного раствора нитрата серебра, если:

а) анод – цинковый;

б) анод - угольный.

Вариант №11

1. Вычислите электродный потенциал, возникающий при погружении марганца в 0,002М раствор сульфата марганца (ІІ).

2. Определите окислитель и восстановитель в гальваническом элементе, составленном из алюминиевой и медной пластинок, погруженных в 0,1М растворы их солей.

3. Напишите уравнения электродных процессов, протекающих при электролизе нитрата кальция с угольным электродом.

Вариант №12

1. Определите величину электродного потенциала, возникающего при погружении серебра в 0,01М раствор его соли.

2. Э.д.с. элемента, составленного из медного и свинцового элемента, погруженных в 1М растворы солей этих металлов, равна 0,47 В. Изменится ли э.д.с., если концентрацию солей понизить до 0,01моль/л?

3. При электролизе водного раствора сульфата натрия значение рН раствора у катода возросло. Объясните, почему это произошло?

Вариант №13

1. Магниевый электрод в растворе его соли имеет потенциал 2,41 В. Вычислите концентрацию ионов магния (моль/л).

2. Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите э.д. с медно – кадмиевого гальванического элемента, в котором [Cd²⁺]=0.8моль/л, а [Cu²⁺]=0,01моль/л.

3. Составьте схемы электролиза водного раствора сульфата никеля, если:

а) анод – цинковый;

б) анод - угольный.

Вариант №14

1. Определите величину электродного потенциала, возникающего при погружении железа в 0,005М раствор его соли.

2. Составьте схемы гальванических элементов для определения стандартных электродных потенциалов Ni/Ni²⁺ и Ag/Ag⁺. Укажите направление перемещения электронов во внешней цепи.

3. Неочищенная медь содержит примеси серебра и цинка. Что произойдет с этими примесями при электролитическом рафинировании меди? Напишите соответствующие уравнения электродных процессов.

Вариант №15

1. Вычислите величину электродного потенциала, возникающего при погружении олова в 0,05М раствор нитрата олова (ІІ).

2. Составьте схемы двух элементов, в одном из которых цинк - отрицательный электрод, в другом – положительный.

3. Чем отличаются процессы у электродов при электролизе водных растворов сульфата меди и сульфата калия? Какие вещества выделяются у катода и анода?

15. ТЕМА "Коррозия металлов "

Сельскохозяйственная техника под воздействием ветра, влаги, колебаний температуры, почвенных растворов и других агрессивных сред в период эксплуатации и хранения подвергается коррозии.

При изучении этой темы студент должен:

- понять сущность химической и электрохимической коррозии металлов;

- разобраться в причинах электрохимической коррозии, рассмотрев возникновение на поверхности металлов макро- или микрогальванических элементов вследствие неоднородности металла или сплава в присутствии растворов электролита;

- показать, что разрушение металла всегда происходит на анодном участке, так как анодом служит более активный металл, катодом – менее активный металл или неметалл;

- усвоить, что процесс на катодном участке зависит от среды, в которой находятся металлы;

- приобрести навыки в составлении уравнений реакций, протекающих при коррозии металла, учитывая влияние среды на интенсивность коррозионных процессов;

- разобраться в методах защиты в зависимости от характера коррозионных процессов.

Задания для самостоятельной работы

Вариант №1

1. Как будет влиять на коррозию цинка контакт его с никелем? Дайте мотивированный ответ.

2. Какие процессы протекают при коррозии технического железа в атмосферных условиях? Составьте электронные уравнения этих процессов.

3. Какой металл целесообразней выбрать для протекторной защиты от коррозии свинцовой оболочки кабеля: цинк, хром, или медь? Почему? Дайте мотивированный ответ.

Вариант №2

1. Почему техническое железо подвергается коррозии в большей степени, чем химически чистое? Дайте мотивированный ответ.

2. Какие процессы протекают при коррозии алюминия в контакте с медью в щелочной среде? Составьте электронные уравнения этих процессов.

3. Какой метод эффективнее при защите от коррозии корпусов морских судов? Дайте мотивированный ответ.

Вариант №3

1. Стальное изделие покрыто серебром. Будет ли сохранено защитное действие серебра после повреждения поверхности? Дайте мотивированный ответ.

2. Составьте уравнения реакций процессов, происходящих при электрокоррозии трубопровода под действием блуждающих токов.

3. Какие факторы влияют на интенсивность коррозионного процесса? В какой среде коррозия магния будет протекать интенсивнее: а) в растворе H₂SO₄, б) в растворе NaCl, в) в растворе NaOH?

Вариант №4

1. Как будет влиять на коррозию магния контакт его с медью? Дайте мотивированный ответ.

2. Приведите пример анодного покрытия стальных изделий. Какие химические процессы будут протекать при нарушении целостности защитного слоя?

3. Какой метод эффективнее при защите от коррозии цилиндров двигателя внутреннего сгорания? Дайте мотивированный ответ.

Вариант №5

1. Почему при повреждении покрытия оцинкованного железа защитное действие покрытия продолжается? Дайте мотивированный ответ.

2. Алюминиевая пластинка, склепанная с медной, погружена в раствор серной кислоты. На какой пластинке будет выделяться водород? Составьте соответствующие уравнения реакций.

3. В чем сущность протекторной защиты металлов от коррозии? Приведите пример протекторной защиты железа в электролите, содержащем растворенный кислород.

Вариант №6

1. Почему технический цинк подвергается коррозии в большей степени, чем химически чистый? Дайте мотивированный ответ.

2. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих при коррозии никелированного железа в водно – воздушной среде.

3. Какие заклепки, скрепляющие алюминиевые листы, долговечнее: медные, магниевые, цинковые? Дайте мотивированный ответ.

Вариант №7

1. Как будет влиять на коррозию алюминия контакт его с медью? Дайте мотивированный ответ.

2. Какие процессы протекают при электрокоррозии свинцовых оболочек кабеля под действием электрического тока?

3. Перечислите методы защиты металлов от коррозии. Приведите примеры применения неметаллических покрытий.

Вариант №8

1. Как будет влиять на коррозию магния контакт его с медью? Дайте мотивированный ответ.

2. Почему при повреждении поверхности луженого железа коррозия железа усиливается? Дайте мотивированный ответ.

3. Какой металл целесообразней взять для электрозащиты трубопровода: железо, цинк, свинец? Дайте мотивированный ответ.

Вариант №9

1. Почему технические металлы подвергается коррозии в большей степени, чем химически чистые металлы? Дайте мотивированный ответ.

2. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих при коррозии хромированного железа в кислой среде.

3. В какой среде коррозия алюминия идет интенсивнее: а) водной; б) щелочной; в) кислой; г) воздушной? Дайте мотивированный ответ.

Вариант №10

1. Как происходит атмосферная коррозия луженого железа при нарушении покрытия? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процесса.

2. Алюминий склепан с медью. Какой из металлов будет подвергаться коррозии, если эти металлы попадут в кислую среду?

3. Какие факторы влияют на интенсивность коррозионного процесса? В какой среде коррозия цинка идет интенсивнее: а) в растворе Na₂CO₃; б) в морской воде; в) в воздушной.

Вариант №11

1. Стальное изделие покрыто серебром. Будет ли подвергаться коррозии стальное изделие при повреждении защитного покрытия?

2. Какие процессы протекают при коррозии цинка в контакте с серебром в кислой среде? Составьте электронные уравнения этих процессов.

3. Перечислите методы защиты металлов от коррозии. Какой метод эффективнее при защите парового котла от коррозии?

Вариант №12

1. Медное изделие покрыто никелем. Будет ли сохранено защитное действие никеля после повреждения поверхности?

2. Какие процессы протекают при коррозии технического алюминия в щелочной среде? Составьте электронные уравнения этих процессов.

3. Какой метод эффективнее при защите от коррозии емкостей для перевозки агрессивных жидкостей?

Вариант №13

1. Как будет влиять на коррозию меди ее контакт с магнием? Дайте мотивированный ответ.

2. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих при коррозии технического железа в кислой среде.

3. Какие покрытия называются анодными, катодными? Приведите примеры таких покрытий.

Вариант №14

1. Как будет влиять на коррозию железа его контакт с медью? Дайте мотивированный ответ.

2. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих при коррозии сплава никеля с серебром в растворе соляной кислоты.

3. В чем сущность протекторной защиты металлов от коррозии? Приведите пример протекторной защиты стального изделия.

Вариант №15

1. Как будет влиять на коррозию железа его контакт с алюминием? Дайте мотивированный ответ.

2. Какие процессы протекают при коррозии никелированного железа в водно – воздушной среде? Составьте электронные уравнения этих процессов.

3. Как влияет рН среды на скорость коррозии железа и цинка? Почему? Составьте уравнения соответствующих процессов.

16.ТЕМА "Химия неметаллов "

Химия неметаллов по праву может быть названа химией жизни. Ведь все растения и животные на нашей планете состоят в своей основе из небольшого числа неметаллов (С, Н, О, N, S, P), различные сочетания которых составляют колоссальное многообразие органических соединений. К неметаллам относятся 22 элемента, т.е. 20% от всех элементов периодической системы Д.И. Менделеева. Выделение их в отдельный класс связано с их резко отличительными свойствами. Основным критерием неметаллических свойств является их высокая электроотрицательность. Атомы неметаллов находятся в промежуточной степени окисления и потому проявляют как окислительные (способность принимать электроны), так и восстановительные (способность отдавать электроны) свойства (кроме кислорода и фтора). Хотя неметаллов и немного, крайне трудно выделить их характерные свойства. Они довольно сильно отличаются друг от друга.

При изучении темы "химия неметаллов" следует рассмотреть вопросы:

- неметаллы как окислители;

- неметаллы как восстановители;

- характеристика оксидов неметаллов и соответствующих им гидроксидов;

- водородные соединения неметаллов и их химические свойства;

- химия водорода и воды;

- химические свойства и применение. Роль в живой и неживой природе углерода, кремния, азота, фосфора, серы, фтора, хлора, брома, иода, кислорода и др.

Задания для самостоятельной работы

Вариант №1

1. Напишите химические реакции промышленного получения хлора электролизом хлорида натрия и лабораторного, воздействием сильного окислителя перманганата калия на концентрированный раствор соляной кислоты. Расставьте стехиометрические коэффициенты в этих реакциях, используя метод электронного баланса. Определите тип этих окислительно-восстановительных реакций.

2. C помощью какой реакции можно отличить аммиачную селитру от кальциевой?

3. Исходя из положения углерода в периодической системе элементов, дайте его полную характеристику. Определите возможные степени окисления его и напишите формулы водородного и кислородных соединений.

Вариант №2

1. Напишите молекулярные и ионные уравнения гидролиза иодида аммония. Определите реакцию среды. Как можно усилить гидролиз этой соли?

2. Растворением сероводорода в воде получают сероводородную воду, которая при стоянии мутнеет вследствие образования серы. Напишите уравнение реакции окисления сероводорода до свободной серы. К какому типу относится данная реакция? Расставьте стехиометрические коэффициенты в данной реакции методом электронного баланса.

3. Как получают диоксид углерода в промышленности и в лаборатории. Из каких природных соединений он может быть получен? Напишите уравнения реакций взаимодействия его с водой и щелочами.

Вариант №3

1. Напишите уравнение реакции взаимодействия йодоводородной кислоты с хлором. Сильным или слабым электролитом является кислота HI? Ответ обоснуйте.

2. Напишите молекулярное, полное и сокращенное ионные уравнения взаимодействия растворов сульфата меди (ІІ) и сероводородной кислоты.

3. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения: CO₂→MgCO₃→Mg (HCO₃)₂→MgCO₃

Вариант №4

1. Напишите уравнения реакций получения йода вытеснением его из соли йодоводородной кислоты. С помощью электронных уравнений расставьте коэффициенты в этой реакции. К какому типу относится эта окислительно-восстановительная реакция.

2. Напишите уравнения диссоциации фосфорной кислоты. Напишите выражение констант диссоциации для каждой ступени.

3. Окисление сульфида свинца протекает по уравнению:

2PbS + 3O₂ → 2PbO + 2SO₂. Вычислите, сколько литров SO₂ (н.у.) получится при окислении 239,2кг PbS?

Вариант №5

1. Напишите молекулярное, полное и сокращенное ионные уравнения взаимодействия растворов бромида калия и нитрата серебра.

2. Напишите уравнение реакции взаимодействия разбавленной азотной кислоты с никелем. Подберите коэффициенты, составив соответствующие электронные уравнения.

3. В промышленности карбид кальция получают по схеме: СаО+3С→ →СаС₂+СО. Сколько потребуется оксида кальция для получения карбида кальция массой 3,2т. Какой объем оксида углерода (II) при н.у., выделится при этом?

Вариант №6

1. Напишите уравнения реакций, характеризующие свойства хлорной кислоты. Сильным или слабым электролитом является эта кислота? Ответ обоснуйте.

2. Напишите молекулярное, полное и сокращенное ионные уравнения взаимодействия растворов нитрата марганца (ІІ) и сероводородной кислоты.

3. При восстановлении оксида железа (ІІІ) по реакции Fe₂O₃+3CO→ →2Fe+3CO₂ получено 2,24кг железа. Сколько литров СО (н.у.) для этого потребовалось?

Вариант №7

1. Напишите уравнения реакций получения аммиачной селитры и ее гидролиза.

2. Напишите молекулярное, полное и сокращенное ионные уравнения гидролиза соли сульфида калия. Определите реакцию среды. Как можно усилить гидролиз этой соли?

3. Напишите уравнения диссоциации на ионы а) мышьяковистой кислоты, б) дигидрофосфата натрия, в) карбоната аммония.

Вариант №8

1. Как изменяется окислительная активность в подгруппе галогенов? Обоснуйте ответ с точки зрения строения атома. Приведите пример реакции, характеризующей окислительные свойства хлора.

2. Напишите реакцию разложения пероксида водорода Н₂О₂. К какому типу окислительно-восстановительных реакций она относится? С помощью электронных уравнений расставьте стехиометрические коэффициенты в этой ОВР..

3. Карбамид (мочевину) получают по схеме: CO₂+2NH₃→CO(NH₂)₂+2H₂O. Вычислите, какие объемы CO₂ и NH₃ (н.у.) потребуются для получения 600кг карбамида?

Вариант №9

1. Напишите уравнение реакции взаимодействия воды с хлором. Какую роль выполняет в этой реакции вода? Объясните возможность протекания этой реакции.

2. Напишите реакции получения простого суперфосфата и двойного суперфосфата.

3. Как получают в промышленности серную кислоту? Напишите уравнения соответствующих реакций.

Вариант №10

1. Как изменяется сила галогенводородных кислот в ряду HF→HCl→HBr→HI? Объясните ответ, опираясь на строение атомов галогенов и прочность химической связи Н−Гал.

2. Как действует концентрированная серная кислота на углерод? Приведите эту реакцию. К какому типу окислительно-восстановительных реакций она относится?

3. Напишите уравнения реакции взаимодействия разбавленной азотной кислоты с магнием, расставив коэффициенты в этой реакции с помощью электронных уравнений.

Вариант №11

1. Приведите кислородсодержащие кислоты хлора, расположив их в порядке возрастания силы кислот.

2. Напишите молекулярные и ионные уравнения гидролиза соли сульфата меди (ІІ). Определите реакцию среды. Как можно подавить гидролиз этой соли?

3. Покажите, что пероксид водорода является сильным окислителем, особенно в кислой среде, на примере реакции взаимодействия Н₂О₂ с FeSO₄ в присутствии серной кислоты. С помощью электронных уравнений расставьте стехиометрические коэффициенты в этой реакции.

Вариант №12

1. Напишите уравнение реакции взаимодействия хлора с концентрированным раствором гидроксида калия при нагревании. С помощью электронных уравнений расставьте коэффициенты в этой реакции. Определите тип этой окислительно-восстановительной реакции.

2. Исходя из степени окисления азота в аммиаке, определите, какую роль выполняет аммиак в окислительно-восстановительных реакциях? Приведите примеры соответствующих реакций.

3. Взаимодействие кремния с раствором щелочи протекает по схеме: Si+2NaOH+H₂O→Na₂SiO₃+2H₂↑. Сколько кремния и гидроксида натрия потребуется для получения 15л водорода (н.у.)?

Вариант №13

1. Напишите уравнения диссоциации следующих веществ: а) хлората магния, б) гипохлорита калия, в) хлорной кислоты, г) хлорида гидроксомагния.

2. Руководствуясь теорией химической связи, объясните механизм образования иона аммония. Какая качественная реакция позволяет обнаружить ион аммония?

3. Вычислите, сколько карбида кальция потребуется для получения 10м³ ацетилена (н.у.) по реакции: CaC₂+2H₂O→C₂H₂↑+Ca (OH) ₂

Вариант №14

1. Какую роль играет сернистая кислота в окислительно-восстановительных реакциях? Приведите примеры.

2. Изобразите строение атома фосфора и иона Р³⁺: а) с помощью модели Косселя; б) электронной формулой; в) графической электронной схемой.

3. Вычислите рН 0,01М раствора угольной кислоты, если степень ее диссоциации равна 0,01.

Вариант №15

1. Напишите молекулярное, полное и сокращенное ионные уравнения гидролиза соли хлорида меди (ІІ). Определите реакцию среды. Как можно подавить гидролиз этой соли?

2. Напишите реакцию диссоциации пероксида водорода и покажите его получение при взаимодействии ВаО₂ с серной кислотой.

3. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: SiO₂→Si→Mg₂Si→SiH₄; SiO₂→K₂SiO₃→H₂SiO₃.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Александрова Э.А., Демиденко О.А. Химия металлов – Краснодар, 2002.

2. Александрова Э.А., Сидорова И.И. Химия неметаллов – Краснодар, 2003.

3. Александрова Э.А., Демиденко О.А., Гергаулова Р.М. Лабораторные и практические работы по общей и неорганической химии. - Краснодар, 2004.

4. Князев Д.А., Смарыгин С.П. Неорганическая химия. – М.: Высшая школа, 2004.

Дата добавления: 2014-11-06