Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций по методу электронного баланса

Задачи

Классы неорганических соединений

Задачи

31. Сопоставить числа молекул, содержащихся в 1 г NH₃ и в 1 г N₂. В каком случае и во сколько раз число молекул больше?

32. Выразить в граммах массу одной молекулы диоксида серы.

33. Одинаково ли число молекул в 0,001 кг Н₂ и в 0,001 кг О₂? В 1 моле Н₂ и в 1 моле О₂? В 1 л Н₂ и в 1 л О₂ при одинаковых условиях?

34.Сколько молекул содержится в 1,00 мл водорода при нормальных условиях?

35. Какой объем при нормальных условиях занимают 27*10²¹ молекул газа?

36. Каково соотношение объемов, занимаемых 1 молем О₂ и 1 молем О₃ (условия одинаковые)?

37. Взяты равные массы кислорода, водорода и метана при одинаковых условиях. Найти отношение объемов взятых газов.

38. На вопрос, какой объем займет 1 моль воды при нормальных условиях, получен ответ: 22,4 л. Правильный ли это ответ?

39. Сколько молекул диоксида углерода находится в 1 л воздуха, если объемное содержание СО₂ составляет 0,03 % (условия нормальные)?

40. Вычислить массу: а) 2 л Н₂ при 15⁰С и давлении 100,7 кПа (755 мм.рт.ст.); б) 1 м³ N₂ при 10⁰С и давлении 102,9 кПа (772 мм.рт.ст.); в) 0,5 м³ Cl₂ при 20⁰С и давлении 99,9 кПа (749,3 мм.рт.ст.)

41. Определить объем, занимаемый 0,07 кг N₂ при 21⁰С и давление 142 кПа (1065 мм.рт.ст.).

42. Бертолетова соль при нагревании разлагается с образованием KCl и О₂. Сколько литров кислорода при 0⁰С и давлении 101,3 кПа можно получить из 1 моля KClO₃?

43. Сколько молей содержится в 1 м³ любого газа при нормальных условиях?

44. Чему равно атмосферное давление на вершине Казбека, если при 0⁰С масса 1 л взятого там воздуха равна 700 мг?

45. При взаимодействии одного объема СО и одного объема Cl₂ образуется один объем фосгена. Установить формулу фосгена.

46. Какой объем СО₂ получается при сгорании 2 л бутана? Объемы обоих газов измерены при одинаковых условиях.

47. В замкнутом сосуде при 120⁰С и давлении 600 кПа находится смесь, состоящая из трех объемов О₂ и одного объема СН₄. Каково будет давление в сосуде, если взорвать смесь и привести содержимое сосуда к первоначальной температуре?

48. После взрыва 0,020 л смеси водорода с кислородом осталось 0,0032 л кислорода. Выразить в процентах по объему первоначальный состав смеси.

49. При прохождении смеси равных объемов SO₂ и О₂ через контактный аппарат 90 % молекул SO₂ превращается в SO₃. Определить состав (в процентах по объему) газовой смеси, выходящей из контактного аппарата.

50. Смесь, состоящая из трех объемов Cl₂ и одного объема Н₂, оставлена в закрытом сосуде на рассеянном свету при постоянной температуре. Через некоторое время содержание Cl₂ в смеси уменьшилось на 20 %. Изменилось ли давление в сосуде? Каков стал процентный состав смеси по объему?

51. При взаимодействии NH₃ с Cl₂ образуются хлороводород и азот. В каких объемных соотношениях взаимодействуют NH₃ и Cl₂ и каково отношение объемов получающихся газов?

52. Какой объем Н₂ (при 17⁰С и давлении 102,4 кПа) выделится при растворении 1,5 кг цинка в соляной кислоте?

53. После взрыва смеси, состоящей из одного объема исследуемого газа и одного объема Н₂, получился один объем водяного пара и один объем азота. Все измерения производились при одинаковых условиях. Найти формулу исследуемого газа.

54. Смесь эквивалентных количеств водорода и кислорода находится в закрытом сосуде при температуре выше 100⁰С. Как изменится давление в сосуде, если смесь взорвать и затем привести содержимое сосуда к первоначальной температуре?

55. Определить объем, занимаемый 5,25 г азота при 26⁰С и давлении 98,9 кПа (742 мм.рт.ст.).

56.Определите массу и объем 24,08*10²³ молекул сероводорода Н₂S при 33⁰С и давлении 1,06 кПа.

57. Рассчитайте массу (в граммах) 24,08*10²¹ молекул сероводорода при 20⁰С и 770 мм.рт.ст.

58. Сопоставить число молекул, содержащихся в 1 г H₂SO₄ с числом молекул, содержащихся в 1 г HNO₃.

59. Какое число молекул содержат в 0,01 моля кислорода, 1/50 молей атомов кислорода, 1/25 эквивалентной массы кислорода?

60. Определите, какое количество молекул содержится в 1 мл брома (ρ=3,1 г/мл)?

Неорганические соединения могут классифицироваться как по составу, так и по свойствам (функциональным признакам). По составу они, прежде всего, подразделяются на двухэлементные (бинарные), и многоэлементные соединения.

К бинарным соединениям относятся, например, соединения элементов с кислородом (оксиды), галогенами (галиды – фториды, хлориды, бромиды, иодиды), серой (сульфиды), азотом (нитриды), фосфором (фосфиды), углеродом (карбиды), соединения металлов с водородом (гидриды). Названия бинарных соединений образуются из латинского корня названия более электроотрицательного элемента с окончанием «ид» и русского названия менее электроотрицательного элемента в родительном падеже. Так, Al₂O₃ – оксид алюминия (но OF₂ – фторид кислорода, так как фтор – более электроотрицательный элемент, чем кислород).

Исключением из указанных правил являются водородные соединения неметаллов, проявляющие свойства кислот; их названия образуются по правилам, принятым для кислот.

По функциональным признакам неорганические соединения подразделяются на классы в зависимости от характерных функций, выполняемых ими в химических реакциях. Так, оксиды подразделяются на несолеобразующие (безразличные) и солеобразующие. Последние, в свою очередь, делятся на основные, кислотные и амфотерные.

Существуют соединения элементов с кислородом, которые по составу относятся к классу оксидов, но по своему строению и свойствам принадлежат к классу солей. Это так называемые пероксиды, или перекиси.

Важный класс неорганических соединений, выделяемый по функциональным признакам, составляют кислоты. С позиций теории электролитической диссоциации к кислотам относятся вещества, способные диссоциировать в растворе с образованием ионов водорода.

Еще один важный класс неорганических соединений, характеризующийся общими свойствами, образуют основания. Согласно теории электролитической диссоциации к ним относятся вещества, способные диссоциировать в растворе с образованием гидроксид-ионов, т.е. основные гидроксиды.

Соли можно рассматривать как продукты полного или частичного замещения атомов водорода в молекуле кислоты атомами металла или как продукты полного или частичного замещения гидроксогрупп в молекуле основного гидроксида кислотными остатками. При полном замещении атомов водорода в молекуле кислоты образуются средние (нормальные) соли, при неполном – кислые соли (гидросоли). Кислые соли образуются многоосновными кислотами.

При частичном замещении гидроксогрупп в молекуле основного гидроксида кислотными остатками образуются основные соли (гидроксосоли). Основные соли могут быть образованы только многокислотными гидроксида.

Пример. Осуществите превращения согласно схеме:

Ca→Са₃Р₂ →РН₃→Р₂О₅→Са(Н₂РО₄)₂→Na₃PO₄→Ca₃(PO₄)₂

Решение:

1. 3Са⁰+2Р⁰ Са₃⁺²Р .

2. Са₃Р₂ + 6Н₂О → 3Са(ОН)₂↓ + 2РН₃↑.

3. 2Р^–3Н + 4О Р О +3Н О^–2.

4. Р₂О₅ + Н₂О + Са(ОН)₂ →Са(Н₂РО₄)₂;

Р₂О₅ + Н₂О+2ОН^–→2Н₂РО .

5. 3Са(Н₂РО₄)₂+12NaOH→Са₃(РО₄)₂↓ + 4Na₃PO₄ + 12H₂O;

3Са²⁺ + 6Н₂РО + 12ОН^– → Са₃(РО₄)₂↓ + 4РО + 12Н₂О.

6. 2Na₃РO₄ + 3CaCl₂ → Ca(PO₄)₂↓ + 6NaCl.

3Cа²⁺ + 2PO → Ca₃(PO₄)₂↓

Вместо СаСl₂ можно использовать любую другую растворимую соль кальция или Са(ОН)₂.

61. Осуществите превращения согласно схеме:

HNO₃ → NH₄NO₃ → NH₃ → NH₄NO₂ → N₂ →NO₂

62. Осуществите превращения согласно схеме:

Fe → Fe₂(SO₄)₃ → Fe → Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃ → FeCl₃ → FeCl₂

63. Осуществите превращения согласно схеме:

Cu(OH)₂ → Cu(NO₃)₂ → (CuOH)Cl → CuCl₂ → (CuOH)NO₃

64. Осуществите превращения согласно схеме:

S → ZnS → H₂S → SO₂ → H₂SO₄ → Na₂SO₄ → NaCl

65. Осуществите превращения согласно схеме:

Ca → Ca₃P₂ → PH₃ → P₂O₅ → Ca(H₂PO₄)₂ → Na₃PO₄ →Ca₃(PO₄)₂

66. Осуществите превращения согласно схеме:

Na₂CO₃ → NaHCO₃ → CaCO₃ → KHCO₃ → KCl → KOH → KH

67. Осуществите превращения согласно схеме:

KNO₂ → KNO₃ → HNO₃ → Cu(NO₃)₂ → NO₂ →KNO₃ → K₂SO₄

68. Осуществите превращения согласно схеме:

Ag → AgNO₃ → O₂ → SO₃ →H₂SO₄ → Ag₂SO4

69. Осуществите превращения согласно схеме:

FeS → SO₂ → NaHSO₃ → Na₂SO₄ → NaNO₃ → SO₂ → Ca(HSO₃)₂

70. Осуществите превращения согласно схеме:

Si → Ca₂Si → SiH₄ → CaSiO₃ → CaO

71 Осуществите превращения согласно схеме:

Fe → FeSO₄ → Fe₂(SO₄)₃ → Fe(NO₃)₃ → Fe(OH)₃ →Fe(NO₃)₃ →Fe₂O₃ →Fe

72. Осуществите превращения согласно схеме:

Mg → MgO → MgCl₂ → Mg(NO₃)₂ → MgO → Mg(OH)₂

73. Осуществите превращения согласно схеме:

N₂ → NH₃ → NO → NO₂ → HNO₃ → NaNO₃ → NaNO₂

74. Осуществите превращения согласно схеме:

Al → Al(NO₃)₃ → Al(OH)₃ → AlCl₃ → Al₂(SO₄)₃ → Al(OH)₃ → Al₂O₃

75. Осуществите превращения согласно схеме:

KMnO₄ → O₂ → Fe₃O₄ →Fe → FeS → H₂S → S

76. Осуществите превращения согласно схеме:

Zn → Na₂ZnO₂ → Zn(OH)₂ → K₂ → ZnCl₂ → Zn

77. Осуществите превращения согласно схеме:

C → CO → CO₂ → CO → NaHCO₃ → Na₂CO₃ → CaCO₃

78. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

Са₃(РО₄)₂ СаНРО₄ Са(Н₂РО₄)₂

а) Р Р₂О₅ Н₃РО₄

Са(Н₂РО₄)₂ СаНРО₄ Са₃(РО₄)₂

79. Напишите уравнения реакций разложения следующих аммонийных солей: NH₄NO₂, NH₄NO₃, (NH₄)₂CO₃, (NH₄)₂SO₄, NH₄Cl.

80. При окислении фосфора было израсходовано 16 г кислорода. Полученный фосфорный ангидрид растворили в 50 см³ 25%-ного раствора едкого натра (плотность 1,28 г/см³). Какая соль при этом образовалась и какова ее массовая доля в растворе?

81. Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

а) SiO₂ Si Mg₂Si SiH₄ Na₂SiO₃ H₂SiO₃;

б) SiCl₄ Si K₂SiO₃ H₂SiO₃ SiO₂ стекло;

в) Si SiO₂ СaSiO₃ H₂SiO₃ SiC

Si SiF₄.

82. В трех пробирках имеются растворы силиката натрия, карбоната натрия и сульфида калия. С помощью какого одного реактива можно определить каждый из указанных растворов? Приведите уравнения соответствующих реакций.

83. Приведите примеры реакций, в которых:

а) сернистый газ играет роль кислотного оксида;

б) сернистый газ играет роль окислителя;

в) сернистый газ проявляет восстановительные свойства.

84. Напишите уравнения практически осуществимых реакций:

а. Fe+HCl= е. Fe(OH)₃+KCl=

б. Fe₂O₃+HNO₃= ж. FeSO₄+Ba(NO₃)₂=

в. Fe₂O₃+H₂O= з. Fe(OH)₂+H₂SO₄=

г. FeCl₂+Cl₂= и. FeSO₄+NaCl=

д. FeSO₄+Cu= k. Fe₂O₃+Al=

85. Как осуществить следующие превращения:

H₂SO₃ SO₂ S H₂S SO₂ SO₃ H₂SO₄ BaSO₄

H₂SO₄ ZnSO₄ ZnS Na₂S Na₂SO₄

Окислительно–восстановительными называются реакции, в результате которых изменяется степень окисления одного или нескольких элементов, входящих в состав реагирующих веществ.

Отдача атомом электронов (сопровождается повышением степени окисления), называется окислением.

Присоединение атомом электронов (сопровождается понижением степени окисления), называется восстановлением.

Вещество, в состав которого входит окисляющийся элемент, называется восстановителем; вещество, содержащее восстанавливающийся элемент, называется окислителем.

Дата добавления: 2015-05-08