WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 14 | 15 || 17 | 18 |   ...   | 26 |

Определите содержание железа в руде (, %).

Решение 1) Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2) 10FeSO4 + 2KnO4 + 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O Mэ(Fe) = 55,85/1 = 55,85 г/моль.

Массу железа определим по формуле: m(Fe) = =н(KMnO4)•Mэ(Fe)•V(KMnO4)/1000 = 0,1117•55,85•17,20/1000 = 107,30 мг или = (0,10730/0,2133)•100 % = 50,31 %.

П р и м е р 128* К 2,50 см3 раствора KClO3 ( = 1,02 г/см3) прибавили 25,00 см3 0,12 н раствора FeSO4, избыток которого оттитровали 0,11 н раствором KMnO4 объемом 5,00 см3. Рассчитайте содержание KClO3 (, %) в исходном растворе.

Решение 1) 6FeSO4 + KClO3 + 3H2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + KCl + 3H2O 2) 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O По формуле V1•н1 = V2•н2, определяем объем 0,12 н раствора FeSO4, который прореагировал с 5,см3 0,11 н раствора KMnO4:

V1•0,12 = 5,0•0,11; V1 = 4,58 см3.

На реакцию (1) израсходовано (25 – 4,58) = 20,42 см3 0,12 н раствора FeSO4. Тогда 2,5•н1 = 20,42•0,12. н= н(KClO3) = 0,98 моль/дм3. Так как Мэ(KClO3) = = М/6 = 20,4 г/моль, то содержание KClO3 в 2,5 смраствора составит 0,98•20,41•25/1000 = 0,05 г или = (0,05•100/2,5•1,02)100 % = 1,96 %.

Задачи 505 Укажите, какие из указанных веществ могут проявлять только окислительные свойства, только восстановительные свойства, проявляют окислительно-восстановительную двойственность: а) MnO2, KMnO4, P2O5, Na2S; б) K2SO3, HNO3, H2S, NO2; в) Cr, Na2CrO4, KCrO2, K2Cr2O7; г) NH3, KClO2, N2, KNO3, K2MnO4.

506 Составьте электронные уравнения и укажите, какой процесс - окисления или восстановления - происходит при следующих превращениях:

- 2а) NH3 N0, NO NH3, S2- S0, SO S0;

3 2- б) Mn+2 MnO MnO Mn0 MnO2;

4 2- - - в) Cr2O Cr+3 Cr 0; ClO ClO Cl Cl0.

7 507 Реакции выражаются схемами:

а) Na2SO3 + KIO3 + H2SO4 Na2SO4 + I2 + K2SO4 + H2O;

б) CrCl3 + H2O2 + NaOH Na2CrO4 + NaCl + H2O;

в) MnSO4 + PbO2 + HNO3 HMnO4 + PbSO4 + Pb(NO3)2 + H2O;

г) K2Cr2O7 + K2S + H2SO4 K2SO4 + Cr2(SO4)3 + S + H2O.

Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительных реакциях. Укажите окислитель и восстановитель. Какое вещество окисляется, какое восстанавливается 508 Напишите уравнения реакций, в результате которых можно осуществить превращения: а) углерод карбид кальция гидроксид кальция хлорная известь хлор хлорат калия кислород; б) сероводород сера диоксид серы сернистая кислота сульфит натрия сульфат натрия.

509 Какие сложные вещества можно получить, имея в распоряжении: а) кремний, водород, кислород, натрий; б) азот, кислород, серебро и водород. Напишите уравнения реакций и назовите полученные продукты.

510 Напишите химические реакции, которые могут происходить между веществами: алюминием, диоксидом серы, дихроматом калия, щелочью и серной кислотой.

511 Какие химические соединения можно получить, осуществляя реакции между железом, серой и кислородом, а также с продуктами этих реакций. Напишите уравнения и условия протекания реакций.

512 Какую массу твердого дихромата калия надо взять, чтобы приготовить 600 cм3 0,4 н раствора для реакций: а) обмена; б) окисления-восста-новления 513 Какую массу кристаллического перманганата калия надо взять для приготовления 500 см3 0,н раствора, предназначенного для окислительно-восстановительного титрования в кислой среде.

514 При растворении в горячей концентрационной серной кислоте металла, предварительно полученного восстановлением оксида металла(II) массой 48 г водородом, образовался сульфат металла и выделился газ объемом 13,44 дм3 (н.у.). Назовите металл 515 Определите массу дихромата калия и объем раствора HCl c массовой долей 37 % ( = 1,г/cм3), необходимые для получения хлора, способного вытеснить весь бром из 266,4 cм3 раствора бромида калия с массовой долей 40 % ( = 1,34 г/cм3).

516 К 400 cм3 0,8 н раствора сульфата железа(II) приготовленного из расчета его обменного эквивалента, добавлено 1600 cм3 воды. Определите эквивалентную концентрацию сульфата железа(II), как восстановителя, в полученном растворе.

517 На титрование 40 см3 раствора нитрита калия в кислой среде израсходовано 32 см3 0,5 н раствора перманганата калия. Вычислите эквивалентную концентрацию и титр раствора нитрита калия.

518 Какая масса сульфата железа(II) содержится в растворе, если при его окислении перманганатом калия в кислой среде получено 100 см3 0,5 н раствора сульфата железа(III) 519 При окислении в кислой среде 20 см3 раствора сульфита натрия потребовалось 16,8 см3 0,5 н раствора перманганата калия. Определите массу сульфита натрия в исходном растворе.

520 Смесь оксидов железа(II и III) массой 8,0 г растворили в избытке серной кислоты. Для реакции с полученным раствором затратили KMnO4 ( = = 5 %) массой 31,6 г. Определите состав смеси (, %).

521* Закончите уравнения окислительно-восстановительных реакций и расставьте коэффициенты.

Укажите окислитель и восстановитель.

1 KI + H2O2 + HCl I2 +...

2 Na2FeO4 + HCl 3 H2O2 + K2Cr2O7 + H2SO4 O2 +...

4 KMnO4 + H2O2 + H2SO4 O2 +...

5 MnO2 + H2C2O4 + H2SO4 CO2...

6 FeSO4 + Pb3O4 + H2SO4 PbSO4 +...

7 K2S2O8 + Cr2(SO4)3 + H2O K2Cr2O7 +...

8 PbO2 + NaCrO2 + NaOH t 9 Mn3O4 + KClO3 + K 2CO3 K2MnO4 +...

10 FeCl2 + KMnO4 +... MnSO4 +...

11 Fe(OH)2 + Cl2 + KOH K2FeO4 +...

12 Cr2O 3 + KClO3 + KOH K2CrO4 +...

13 NaClO + KI + H2SO4 NaCl +...

14 Cl2 + PH3 + H2O H3PO4 +...

15 Cl2 + KOH t 16 Cl2 + KOH 17 FeS + H2O2 + H2SO18 O3 + MnO2 + NaOH Na2MnO4 +...

19 O3 + NO2 N2O5 +...

20 O3 + CrCl3 + KOH t 21 Zn(NO3)22 KIO3 + Cl2 + KOH t 23 K2Cr2O7 + Cизб 24 Na2CrO4 + H2O2 + H2SO25 H2O2 + As2S3 + NH3 (NH4)3AsO4 +...

26 CuFeS2 + HNO3 Cu(HSO4)2 +...

27 Cr2(SO4)3 + NaBrO3 + H2SO28 K2Cr2O7 + KI + H2SO29 Cr2(SO4)3 + Br2 + KOH Ag+ 30 Cr2(SO4)3 + K2S2O8 + H2O 31 AlPO4 + Cизб 32 PBr3 + KMnO4 + H2O 33 H3AsO4 + KI + H2SO34 KMnO4 + H2C2O4 + H2SO35 AsH3 + AgNO3 + H2O 36 P2S3 + KMnO4 + H2O 37 CuI + KMnO4 + H2SO38 CuBr2 + KMnO4 + H2SO39 KH2CrO3 + Cl2 + KOH 40 K2Cr2O7 + N2O4+ H2O K[Cr(OH)4(H2O)2] +...

41 Fe2O3 + O2 + KOH K2FeO4 +...

42 Zn + K2Cr2O7 + KOH 43 Cu2S + HNO3(конц.) H2SO4 +...

44 K2Cr2O7 + H2SO4(конц.) CrO3 + 45 PbS + HNO3(разб.) S +...

46 Cu2O + HNO3(разб.) 47 KClO3 + Na2SO48 H3AsO3 + KMnO4 + H2SO49 FeSO4 + KClO3 + H2SO50 FeCO3 + KMnO4 + H2SO4 CO2 +...

51 Fe(OH)2 + NaBrO + H2O 52 Zn + KClO3 + KOH + H2O 53 KNO3 + Al + KOH + H2O 54 MnO2 + O2 + KOH 55 MnO2 + KBr + H2SO56 KMnO4 + SO2 + H2O t 57 Fe(CrO2)2(тв) + K2CO3(тв) + O58 KI(тв) + H2SO4(конц.) 59 FeSO4 + Br2 + H2SO60 FeSO4 + KClO3 + H2SO61 HIO3 + H2S 62 (NH4)2S + K2CrO4 + KOH + H2O 63 Na3[Cr(OH)6] + Cl2 + NaOH 64 Na2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO65 K2Cr2O7 + K2S + H2SO66 CrCl3 + NaClO + NaOH 67 Fe2(SO4)3 + KI 68 NaNO2 + Cl2 + NaOH 69 NH3 + Cl70 PH3 + KMnO4 +H2SO4 H3PO4 + 522 При нагревании KClO3 часть ее разлагается с выделением кислорода, а часть с образованием перхлората и хлорида калия. Определите массу и состав остатка, если при нагревании KClO3 массой 44,1 г выделился кислород массой 9,6 г.

523 Колба с хлорной водой массой 250 г выставлена на солнечный свет. Выделившийся газ собран, его объем оказался равным 0,112 дм3 (н.у.) Определите массовую долю (, %) исходного раствора хлора.

524 Определите массу бромной воды, которая необходима для окисления сульфата железа(II) массой 15,2 г в сернокислом растворе, если при 20 °С в воде массой 100,0 г растворяется бром массой 3,6 г 525* Диоксид серы пропустили через раствор NH3 массой 180 г с массовой долей 6,8%.

Определите количество образовавшейся соли, если известно, что исходным количеством диоксида серы можно восстановить дихромат натрия массой 52,4 г, подкисленного H2SO4.

526 При растворении стали, массой 3 г содержащей серу в виде сульфида, образовавшейся сероводород отогнали и поглотили раствором иода. Определите содержание серы в стали (, %), если с H2S прореагировало 15 см3 0,01 М раствора I2.

527 При обжиге минерала, состоящего из двух элементов, получили оксид, содержащий металл(III) с массовой долей 70 % и газообразный оксид, содержащий элемент(IV) с массовой долей %, который количественно реагирует с дихроматом калия массой 117,6 г в сернокислой среде. Для восстановления металла из полученного оксида необходимо затратить алюминий массой 16,2 г.

Назовите минерал, определите его массу. Ответ подтвердите расчетами.

528 Газ, полученный при сжигании сероводорода в избытке кислорода, прореагировал с 250 смраствора гидроксида натрия с массовой долей 25 % ( = 1,28 г/см3) с образованием кислой соли.

Рассчитайте объем израсходованного сероводорода.

529* Смесь трех газов смешали в замкнутом сосуде и взорвали. Какая кислота образовалась при этом и какова ее концентрация (, %) в растворе, если известно, что первый газ получен при действии избытка раствора соляной кислоты на цинк массой 42,8 г; второй - разложением нитрата натрия массой 51,0 г и третий - при реакции взаимодействия избытка раствора соляной кислоты с диоксидом марганца массой 5,2 г 530 Используя метод полуреакций расставьте коэффициенты в уравнениях окислительновосстановительных реакций:

1 NaOCl + KI + H2SO4 I2 + NaCl + K2SO4 + H2O 2 Cr2O3 + KNO3 + KOH K2CrO4 + KNO2 + H2O 3 Fe(OH)2 + NO2 Fe(NO3)3 + NO + H2O 4 H2S + HNO3 H2SO4 + NO + H2O 5 KI + H2SO4(конц) I2 + S + K2SO4 + H2O 6 NaHSO3 + Cl2 + H2O NaHSO4 + HCl 7 FeS2 + HNO3(конц) Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O 531* Восстановите левую часть уравнений.

1 2K2CrO4 + 7KCl + 5H2O;

2 2MnSO4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O;

3 5S + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O;

4 NO + FeCl3 + NaCl + H2O;

5 I2 + 2KNO3 + Pb(NO3)2 + 2H2O.

532 При обжиге минерала, состоящего из двух элементов, получили оксид металла(III), содержащий кислород с массовой долей 30 % и газообразный оксид, содержащий элемент(IV) с массовой долей 50 %, который при поглощении его избытком раствора NaOH образует соль массой 50,4 г. Для восстановления оксида металла(III) необходим оксид углерода(II) объемом 6,72 дм3 (н.у.).

Определите формулу минерала и его массу.

533 Через раствор NaOH объемом 36,7 см3 ( = 20 %; = 1,2 г/см3) пропустили газ, полученный при взаимодействии меди массой 10 г с раствором HNO3 объемом 50 см3 ( = 81 %; = 1,45 г/см3).

Определить состав веществ в растворе (, %).

6.3 Электродные потенциалы. Гальванические элементы Если окислительно-восстановительную реакцию осуществить так, чтобы процессы окисления и восстановления были пространственно разделены, и создать возможность перехода электронов от восстановителя к окислителю по проводнику (внешней цепи), то во внешней цепи возникнет направленное перемещение электронов - электрический ток. При этом энергия химической окислительно-восстановительной реакции превращается в электрическую энергию. Устройства, в которых происходит такое превращение, называются химическими источниками электрической энергии или гальваническими элементами.

Всякий гальванический элемент состоит из двух электродов - металлов, погруженных в растворы электролитов; последние сообщаются друг с другом - обычно через пористую перегородку. Электрод, на котором в ходе реакции происходит процесс окисления, называется анодом; электрод, на котором осуществляется восстановление, называется катодом.

При схематическом изображении гальванического элемента граница раздела между металлом и раствором обозначается вертикальной чертой, граница между растворами электролитов - двойной вертикальной чертой. Например, схема гальванического элемента, в основе работы которого лежит реакция:

Zn + 2AgNO3 = Zn(NO3)2 + 2Ag изображается следующим образом:

Zn Zn(NO3)2AgNO3 Ag.

Эта же схема может быть изображена в ионной форме:

Zn Zn2+ Ag+ Ag.

В данном случае металлические электроды непосредственно участвуют в происходящей реакции.

На аноде цинк окисляется Zn - 2 е = Zn2+ икв форме ионов переходит в раствор, а на катоде серебро восстанавливается Ag+ + 1 е = Ag и в виде металла осаждается на электроде. Складывая уравнения электродных процессов (с учетом числа принимаемых и отдаваемых электронов), получаем суммарное уравнение реакции:

Zn + 2Ag+ = Zn2+ + 2Ag.

В других случаях металл электрода не претерпевает изменений в ходе электронного процесса, а участвует лишь в передаче электронов от восстановленной формы вещества к его окисленной форме.

Так, в гальваническом элементе Pt Fe2+, Fe3+ MnO, Mn2+, H+ Pt роль инертных электронов играет платина. На платиновом аноде окисляется железо(II) Fe2+ - 1 е = Fe3+ а на платиновом катоде восстанавливается марганец(VII) MnO + 8H+ + 5 е = Mn2+ + 4H2O.

Умножив первое из этих уравнений на пять и сложив со вторым, получаем суммарное уравнение протекающей реакции:

5Fe2+ + MnO + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O.

Максимальное напряжение гальванического элемента, отвечающее обратимому протеканию происходящей в нём реакции, называется электродвижущей силой Е (э.д.с.) элемента. Если реакция осуществляется в стандартных условиях (с = 1 моль/дм3, t = 25 oC, P = 1атм = 105Па = 760 мм.рт.ст.), то наблюдаемая при этом э.д.с. называется стандартной электродвижущей силой Е0 данного элемента.

Э.д.с. гальванического элемента может быть представлена как разность двух электродных потенциалов, каждый из которых отвечает полуреакции, протекающей на одном из электродов. Так, для рассмотренного выше серебряно – цинкового элемента э.д.с. выражается разностью Е = Ag+ /Ag - Zn2+ /Zn, где Ag+ /Ag и Zn2+ /Zn – потенциалы, отвечающие электродным процессам, происходящим соответственно на серебряном и цинковом электродах. При вычислении электродвижущей силы меньший (в алгебраическом смысле) электродный потенциал вычитается из большего.

Значения стандартных электродных потенциалов представлены в табл. 11.

11 Стандартные электродные потенциалы в водных растворах при 25 °С Реакция Реакция 0, В 0, В K++ е =K -2,92 Fe2+ + 2 е = Fe -0,Ва2+ + 2 е = Ва -2,91 Cd2+ + 2 е = Cd -0,Na++ е =Na -2,71 Ni2+ + 2 е = Ni -0,Mg2+ + 2 е = Mg -2,36 Pb2+ + 2 е = Pb -0,Al3+ + 3 е = Al -1,66 H+ + е = 1/2H2 0,Mn2+ + 2 е = Mn -1,18 Cu2+ + 2 е = Cu 0,Zn2+ + 2 е = Zn -0,76 Ag+ + е = Ag 0,Cr3+ + 3 е = Cr -0,74 Hg2+ + 2 е = 0,Hg П р и м е р 129 Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите э.д.с. магниево-цинкового гальванического элемента, в котором [Mg2+] = [Zn2+]= 1 моль/дм3.

Какой металл является анодом, какой катодом Решение Схема данного гальванического элемента:

(-) MgMg2+ Zn2+Zn (+).

Pages:     | 1 |   ...   | 14 | 15 || 17 | 18 |   ...   | 26 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.