Домашнее задание по теме: «Свойства d-элементов».

Необходимые термодинамические данные веществ и ионов, ПР веществ, константы диссоциации слабых электролитов, а также стандартные потенциалы металлических и газовых электродов ищите в базовом учебнике Н.В.Коровина или спрашивайте у преподавателя.

1. Какой из металлов Cu или Co может быть окислен кислородом в водном растворе при рН=10, 298К и стандартных состояниях всех веществ?

2. Какой из металлов Ag или Mg может быть окислен кислородом в водном растворе при рН=8, 298К и стандартных состояниях всех веществ?

3. Какой из металлов Pb или Zn может быть окислен жидким бромом при Т=298К и стандартных состояниях всех веществ?

4. Какой из металлов Cr или Ag может быть окислен хлором при Т=298К и стандартных состояниях всех веществ?

5. Какой из металлов Mn или Pd может быть окислен кислородом в водном растворе при рН=7, 298К и стандартных состояниях всех веществ?

6. Можно ли получить железо восстановлением водородом магнетита Fe₃O₄, с образованием водяного пара при Т=298К и стандартных состояниях всех веществ? Определите область температур при которых этот процесс может протекать самопроизвольно при стандартных состояниях всех веществ?

7. Можно ли получить железо восстановлением магнетита Fe₃O₄ углеродом, с образованием CO₂ при Т=298К и стандартных состояниях всех веществ? Определите область температур, при которых этот процесс может протекать самопроизвольно при стандартных состояниях всех веществ?

8. Можно ли получить хром восстановлением водородом Cr₂O₃, с образованием водяного пара при Т=298К и стандартных состояниях всех веществ? Определите области температур при которых этот процесс может протекать самопроизвольно при стандартных состояниях всех веществ?

9. Можно ли получить железо восстановлением Fe₃O₄ моноксидом углерода, при Т=298К и стандартных состояниях всех веществ? Определите области температур при которых этот процесс может протекать самопроизвольно при стандартных состояниях всех веществ?

10. Можно ли получить железо восстановлением Fe₂O₃ алюминием при Т=298К и стандартных состояниях всех веществ?

11. В литиевом элементе протекает реакция:

2Li + 2SO_2(газ) = Li₂S₂O₄

При 298К стандартная ЭДС элемента равна 3,15В. Определите стандартную энергию Гиббса образования Li₂S₂O₄ при 298К.

12. Магний и его сплавы применяются в качестве протекторов для защиты от коррозии. Перечислите металлы, которые можно защитить от коррозии с помощью магниевых протекторов в слабокислой среде с рН=6. Для одного из металлов напишите уравнения анодной и катодной реакций, а также уравнение токообразующей реакции. Ваш вывод подтвердите расчетом энергии Гиббса.

13. Докажите расчетом возможность получения железа в доменном процессе: Fe₂O₃ ^{CO, 877K} > Fe + CO₂.

14. Состояние равновесия Fe₂O_3(т) + H_2(г) ↔ 2Fe_(т) + 3H₂O_(г) установилось при концентрациях 32,9; 41,54 140,8 и 98,4 моль/л соответственно. Составьте выражение для константы равновесия, рассчитайте ее значение и укажите преимущественное направление реакции.

15. Рассчитайте тепловой эффект процесса (предварительно подберите коэффициенты): Fe + H₂O → Fe₃O₄+ H₂

по данным для частных реакций:

2H₂O = H₂ + O₂ - 484 кДж

3Fe + O₂ = Fe₃O₄ + 1118 кДж

16. Железо в воде ржавеет. Считая, что ржавление протекает по схеме:

Fe_(тв.) + H₂O_(ж.) → H_2(газ) + (Fe^IIFe₂^III)O_4(тв.)

докажите термодинамическим расчетом, что эта реакция протекаем самопроизвольно в закрытой системе при стандартных условиях.

17. Вычислите значение стандартной энтальпии образования (кДж/моль) оксида марганца (II), если в пирометаллургическом процессе

MnO + C _{(графит)} = Mn + CO при участии в реакции 46,22 г MnO поглощается 179 кДж теплоты.

18. Цинк и его сплавы применяются в качестве протекторов для защиты от коррозии. Перечислите металлы, которые можно защитить от коррозии с помощью цинковых протекторов в нейтральной среде. Для одного из металлов напишите уравнения анодной и катодной реакций, а также уравнение токообразующей реакции. Ваш вывод подтвердите расчетом энергии Гиббса.

19. Рассчитайте активности ионов H⁺ и AI³⁺ и рН 0,002М раствора AI(NO₃)₃.Напишите уравнение реакции гидролиза соли в молекулярной и ионно-молекулярной формах и произведите расчет.

20. Рассчитайте активности ионов H⁺ и Pb²⁺ и рН 0,002М раствора Pb(NO₃)₂.Напишите уравнение реакции гидролиза соли в молекулярной и ионно-молекулярной формах и произведите расчет.

21. Рассчитайте активности ионов Zn²⁺ и H⁺ и рН 0,001М раствора ZnSO₄ .Напишите уравнение реакции гидролиза соли в молекулярной и ионно-молекулярной формах и произведите расчет.

22. При растворении в воде ZnSO₄ протекает гидролиз. Какой продукт гидролиза будет основным: ZnOH⁺ или Zn(OH)₂. Напишите уравнение реакции гидролиза соли по первой и второй ступеням в молекулярной и ионно-молекулярной формах. Для обоснования вывода приведите табличные данные.

23. При растворении в воде PbSO₄ протекает гидролиз. Какой продукт гидролиза будет основным: PbOH⁺ или Pb(OH)₂. Напишите уравнение реакции гидролиза соли по первой и второй ступеням в молекулярной и ионно-молекулярной формах. Для обоснования вывода приведите табличные данные.

24. Имеется 0,1М раствор сульфата железа (II). Рассчитайте рН этого раствора при 25⁰С.

25. Рассчитайте рН 0,1М раствор сульфата железа (III),если степень гидролиза равна ά = 0,167.

26. Напишите уравнения анодных и катодных реакций электрохимического рафинирования никеля, содержащего примеси цинка, меди и серебра в растворе H₂SO₄. Где окажутся примеси после рафинирования?

27. Рассчитайте массу цинка, вступившего в реакцию с избытком гидроксида натрия в водном растворе, если в результате образовался прозрачный раствор и выделилось 2,81 л (н.у.) водорода.

28. Рассчитайте массу цинка, вступившего в реакцию с соляной кислотой, если в результате образовался прозрачный раствор и выделилось 2,5 л (н.у.) газа.

29. Рассчитайте массу железа, вступившего в реакцию с раствором серной кислоты, если в результате образовался прозрачный раствор и выделилось 3,2 л (н.у.) газа.

30. Одинаковый ли объем водорода (л, н.у.) вытеснится избытком железа: а) из 10 г HCI; б) 10 г H₂SO₄ в разбавленном растворе? Ответ подтвердите расчетом.

31. Некоторый оксид железа массой 16 г восстановили до металла с помощью 6,72 л угарного газа (н.у.). Найдите химическую формулу оксида.

32. В 1,25 л 1М раствора хлорида железа (III) внесли избыток магния. Какой максимальный объем газа (л, н.у.) можно собрать после реакции?

33. Проводят реакцию между 21,78 г железа и избытком раствора серной кислоты. Выделившийся газ собирают и после перехода всего железа в раствор измеряют объем (л, н.у.) газа. Каков результат измерения?

34. Рассчитайте, как изменится масса железной пластинки (начальная масса 10 г) после выдерживания ее в растворе, содержащем 3,2 г сульфата меди (II). Ответ подтвердите расчетом.

35. Химическим анализом установлено, что в 250 мл раствора, насыщенного при T=const, содержится 7,2^. 10^-6 сульфида марганца (II) MnS. Рассчитайте значение ПР этой соли.

36. Рассчитайте значение рН в 0,1М растворе хлорида железа (II), если гидролиз соли протекает по первой ступени.

37. Раствор 0,01 моль перманганата калия обработали раствором избытка пероксида водорода, подкисленного серной кислотой. Рассчитайте объем (л, н.у.) газа, собранного после окончания реакции.

38. Существуют два хлорида платины – PtCI₂ и PtCI₄. Какой из них будет получаться преимущественно при взаимодействии платины с газообразным хлором в закрытой системе? Ответ подкрепите термодинамическим расчетом при 298 и 800 К. Определите температуру (⁰С) равновероятности реакции: PtCI_2(т) + CI₂ ↔ PtCI_4(т)

Составьте уравнения реакций, протекающих по приведенным схемам. Укажите условия протекания реакций, расставьте коэффициенты.

39. Fe₂O₃ → Fe → FeCI₂ → Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃;

40. Co → CoCI₂ → Co(OH)₂ → Co(OH)₃ → [Co(NH₃)₆](OH)₃;

41. Fe → FeSO₄ → Fe(OH)₂ → FeCI₂ → KFe[Fe(CN)₆];

42. Fe₂O₃ → FeCI₃ → Fe(OH)₃ → Fe(NO₃)₃ → KFe[Fe(CN)₆];

43. Ni → NiO → NiSO₄ → Ni(OH)₂ → Ni(OH)₃;

44. NiO → Ni → NiCI₂ → Ni(OH)₂ → [Ni(NH₃)₄](OH)₂;

45. Zn → ZnO → ZnSO₄ → Zn(OH)₂ → Na₂[Zn(OH)₄];

46. ZnO → Zn → ZnCI₂ → Zn(OH)₂ → Na₂[Zn(OH)₄];

47. ZnO → ZnS → ZnCI₂ → Zn(OH)₂ → [Zn(NH₃)₄](OH)₂;

48. Zn → ZnSO₄ → Zn(OH)₂ → Na₂[Zn(OH)₄]→Zn(OH)₂;

49. Cu → CuO → CuCI₂ → Cu(OH)₂ → CuO;

50. CuO → Cu → Cu(NO₃)₂ → Cu(OH)₂ → [Cu(NH₃)₄](OH)₂;

51. Cu(OH)₂ → CuS → CuO → CuSO₄ → [Cu(NH₃)₄]SO₄;

52. C → CuSO₄ → Cu(OH)₂ → CuO → CuCI₂;

53. Cr → CrCI₂ → Cr(OH)₂ → Cr(OH)₃ → Cr(NO₃)₃;

54. Cr → Cr₂S₃ → CrCI₃ → Cr(OH)₃ → Na₃[Cr(OH)₆];

55. Cr(NO₃)₂ → Cr(OH)₂ → Cr(OH)₃ → CrCI₃ → [Cr(NH₃)₆]CI₃;

56. Mn → MnSO₄ → Mn(OH)₂ → MnO → MnCI₂;

57. MnO → Mn → MnS → MnCI₂ → Mn(OH)₂.

Шифр для домашнего задания по теме «Свойства d-элементов»

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: