Задачи для контроля усвоения темы

1. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одной из которых никель был бы катодом, а в другом анодом. Напишите уравнения реакций протекающих на катоде и аноде для каждого из этих элементов.

2. Вычислите потенциал меди в растворе Cu(NO₃)₂ c активностью ионов Cu²⁺, равной 0,12.

3. Вычислите ЭДС гальванических элементов, если образующие их электроды опущены в растворы солей с одинаковой активностью катода.

а) – Mn / MnSO₄ // NiSO₄ / Ni +

б) – Fe / FeSO₄ // CuSO₄ / Cu +

4. Какими заклепками нужно скрепить железные детали, чтобы избежать коррозии? а) цинковыми; б) медными; в) алюминиевыми; г) магниевыми.

5. Можно ли считать коррозией взаимодействие алюминия с оксидом

железа (III) при термической сварке?

6. В какой последовательности будут выделяться на катоде металлы при электролизе раствора, содержащего ионы K⁺, Cu²⁺, Fe³⁺.

7. Чему равна ЭДС медно-цинкового гальванического элемента, если концентрации растворов ZuSO₄ и CuSO₄ соответственно равны 0,001 и 1,000 моль /л; 1,000 и 0,001 моль/л.

8. При какой силе тока можно в течении 20 мин. выделить всю медь из 240 мл. 0,1 н. раствора Cu(NO₃)₂?

9. Определите выход серебра в % от теоретического, если в результате электролиза раствора AgNO₃ в течение 30 минут при силе тока 3А на катоде выделилось 5 г серебра.

10. Возможна ли коррозия меди с выделением водорода в растворе, в котором активность Cu²⁺ равна 10^-3 моль/л и pH среды = 3?

Задания для контроля усвоения заданной темы.

1. Определите степени окисления элементов в соединениях: PbO₂, H₂S, H₂SO₄, H₂SO₃, FeSO₄, KNO₂, MnO₂, I₂, KI, O₂, HNO₂, K₂MnO₄, K₂Cr₂O₇, Cl₂, H₃AsO₄. Проведите их классификацию на вещества проявляющие: а) только восстановительные свойства, б) только окислительные свойства, в) окислительные и восстановительные свойства.

2. Выберите из указанных ниже схем практически важные процессы, применяющиеся при получении металлов в промышленности:

1) ZnO®Zn 5) Fe²⁺®Fe³⁺

2) ZnCl₂®Zn 6) NH₄⁺®NO₃^-

3) Zn(OH)₂®Zn 7) NO₃^-®NH₄^-

4) Fe³⁺®Fe²⁺ 8) NO^-₂®NO₃^-

Напишите соответствующие им полные уравнения окислительно-восстановительных реакций.

3. Сколько граммов сульфата железа (II) можно окислить в присутствии серной кислоты с помощью 200г 9,7⁰/₀ раствора K₂CrO₄?

4. Какие восстановители находят применение в металлургии для получения металлов? Na₂SO₃, Na₂S, C, CO, Al, H₂. Приведите соответствующие уравнения реакций.

5. Составьте уравнение реакции по следующим схемам:

1) Zn + HNO_{3 разб.} ® N₂O + …

2) Ca + HNO_{3 разб.} ® NH₄NO₃ + …

3) Mg + H₂SO_{4 конц.} ® SO₂ + …

4) Mg + HNO_{3 конц.} ® N₂ + …

5) Cu + HNO_{3 разб.} ® NO + …

6) Cu + HNO_{3 конц.} ® NO₂ + …

7) As₂O₃ + HNO_{3 разб.} ® H₃AsO₄ + NO

8) KMnO₄ + FeSO₄ + H₂SO₄ ® MnSO₄ + …

9) KMnO₄ + KI + H₂SO₄ ® MnSO₄ + I₂ + …

10) K₂Cr₂O₇ + FeSO₄ + H₂SO₄ ® Cr₂(SO₄)₃ + …

11) SO₂ + NaIO₃ + H₂O ® I₂ + …

12) Cr₂(SO₄)₃ + Br₂ + KOH ® K₂CrO₄ + …

13) KMnO₄ + HCl ®MnCl₂ + Cl₂ + KCl + …

14) KBr₂ + FeCl₃ ® Br₂ + …

15) Na₂SO₃ + MnO₂ + H₂SO₄ ®Na₂SO₄ + …

16) HCl _конц. + MnO₂ ® Cl₂ + …

17) I₂ + Na₂SO₃ + H₂O ® NaI + …

18) Cl₂ + KOH ® KCl + KClO₃ + …

6. Вычислите молярные массы эквивалентов следующих окислителей: 1)К₂Cl₂O₇, 2) O₂, 3) KСlO₃, 4) I₂

Следующих восстановителей:1)K₂SO₃, 2) FeSO₄, 3) KNO₃, 4) H₂SO₃

7. Рассчитайте нормальную концентрацию раствора сернистой кислоты, содержащего 10⁰/₀ SO₂ как восстановителя (р=1,09 г/моль).

Задания с профессиональной направленностью.

1. В борьбе с вредителями зерна, плодов и овощей применяют хлор. Рассчитайте необходимый объем хлора для обработки 1м³ помещения, который получается при расходе оксида марганца (IV) количеством вещества 0,5 моль.

2. Против бурой ржавчины пшеницы семена замачивают в слабом растворе солей CoSO₄, CuSO₄, KMnO₄ и борной кислоты H₃BO₃. Какова степень окисления элементов в указанных соединениях. Предположите механизм их действия.

3. С участием микроорганизмов в почве протекают химические процессы, выраженные следующими уравнениями реакций:

Н₂ + О₂ → Н₂О (водородоокисляющие бактерии)

СН₄ + О₂ → СО₂ + Н₂О (метаноокисляющие бактерии)

S + O₂ +H₂O → H₂SO₄ (серобактерии)

Расставьте степени окисления элементов, составьте схемы электронного баланса, расставьте коэффициенты.

4. Природная вода представляет собой естественные растворы различных минеральных и органических веществ. В присутствии свободного кислорода и разнообразных аэробных бактерий в воде окисляются минеральные компоненты. Например, NH₄⁺ + O₂ → NO₂^- + H₂O

NO₂^- → NO₃^-

Составьте возможные молекулярные уравнения реакций соответствующие данным процессам.

5. При недостатке кислорода в почве в циклах превращения азота господствующей становится денитрификация – переход связанного азота в свободное (молекулярное) состояние:

NO₃^- + C + H₂O → N₂ + CO₂ + HCO₃^-

Составьте молекулярное уравнение данной реакции, укажите окислитель и восстановитель.

6. В поверхностных и слабоподогретых подземных водах появлению сероводорода способствуют особые бактерии, которые называются сульфатредуцирующими. В присутствии гумуса, торфа и других органических веществ они превращают сульфаты по схеме:

SO₄^2- + C + H₂O →H₂S + HS^- + CO₂ + HCO₃^-

Составьте молекулярное уравнение данной реакции, укажите окислитель и восстановитель.

7. Реакции окисления-восстановления широко используются в почвенных и агрохимических анализах: для определения белкового азота и калия в растениях, органического вещества и кальция в почве и т.д. например, для определения органического вещества в почве ее нагревают с дихроматом калия и серной кислотой, при этом углерод органического вещества почвы окисляется до СО₂. Составьте уравнение данной реакции.

8. Подземные воды, используемые для полива огородов, садов, бахчевых культур, часто содержат растворимый бесцветный гидрокарбонат железа (II). При естественном нагревании и перемешивании эта вода становится красновато-бурой, затем выпадает осадок такого же цвета. Выразите происходящие явления уравнениями реакций. Объясните, почему в подземных условиях стабильны соединения железа (II).

9. Сухая безводная соль сульфата марганца (II) хорошо растворима в воде и применяется для предпосевной обработки семян и внекорневой подкормки растений (сахарной свеклы, кукурузы, озимой пшеницы, картофеля и др. культур). Предложите способы получения сульфата марганца из минерала пиролюзита, содержащего диоксид марганца МnO₂.

10. В основе работы свинцового аккумулятора лежит окислительно-восстановительная реакция между металлическим свинцом и диоксидом свинца (PbO₂) в присутствии серной кислоты. Составьте уравнение данной реакции, укажите окислитель и восстановитель.

4.5 Раздел: Строение атомов и структура периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева

Дата добавления: 2014-10-23