226 Составьте электронные уравнения и укажите, какой процесс – окисление или восстановление – происходит при следующих превращениях: Mn6+→Mn2+; Cl5+ → CI-; N3- → N5+ На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме Сu20 + HN03 → Cu(NO3 )2+NO + Н20. Решение 6+ 2+ Mn +4ē→Mn восстановление; Cl5+ +6ē → CI- восстановление; N3- -8ē → N5+ окисление. 3Сu+20 + 14HN+503 = 6Cu+2(NO3 )2+2N+2O + 7Н20. Сu+-1ē→ Cu+2 3 окисление, восстановитель +5 +2 N +3ē→ N 1 восстановление, окислитель 246. Потенциал серебряного электрода в раствор AgNO3 составил 95 % от значения его стандартного электродного потенциала. Чему равна концентрация ионов Ag+ (в моль/л) ? Решение 0 + Е (Ag / Ag)=0,80В; зная, что потенциал серебряного электрода в растворе AgNO3 составил 95%, рассчитаем его значение: Е0(Ag+/ Ag)=0,80В*95%/100%=0,76В Е(Ag+/ Ag)= Е0(Ag+/ Ag)+0,059/z*lg[Ag+] Подставив численные значения, рассчитаем концентрацию ионов серебра: 0,76=0,80+0,059/1*lg[Ag+] lg[Ag+] =(0,76-0,80)/0,059 [Ag+] =0,20 моль/л Ответ: 0,20 моль /л. 266. Электролиз раствора сульфата некоторого металла проводили при силе тока 6 А в течение 45 минут, в результате чего на катоде выделилось 5,49 г металла. Вычислите эквивалентную массу металла. Решение Согласно законам Фарадея 𝑀экв (Ме) ∗ 𝐽 ∗ 𝑡 𝑚(Me) = 𝐹 следовательно 𝑚(Me) ∗ 𝐹 𝑀экв (Ме) = 𝐽∗𝑡 t=45 мин=2700 с 5,49 ∗ 9650 𝑀экв (Ме) = = 32,7 г/моль 6 ∗ 2700 Ответ: 32,7 г/моль. 286. Железное изделие покрыли никелем. Какое это покрытие — анодное или катодное? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении покрытия во влажном воздухе и в хлороводородной (соляной) кислоте. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях? Решение По справочнику определим значения стандартных электродных потенциалов: E0(Ni2+/Ni) = - 0,25 В E0(Fe2+/Fe) = - 0,44 В Т.к. E0(Fe2+/Fe) < E0(Ni2+/Ni), то никелевое покрытие будет катодным. Схема электродных процессов в кислой среде: А(-)/Fe: Fe0 → Fe2+ + 2e К(+)/Ni: 2H+ + 2e → Н2 Fe + 2HCl = FeCl2 + Н2 Схема электродных процессов во влажном воздухе: : А(-)/Fe: Fe0 → Fe2+ + 2e К(+)/Ni: 2H2O + O2 + 4e → 4 OH2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)2 Затем идет дальнейшее окисление до трехвалентного железа. 326. Почему пероксид водорода способен диспропорционировать (самоокисляться-самовосстанавливаться)? Составьте электронные и молекулярные уравнения процесса разложения Н2О2. Решение Пероксид водорода имеет формулу Н2+О2-. Степень окисления кислорода в пероксиде водорода равна -1, то есть имеет промежуточное значение между степенью окисления кислорода в воде (-2) и в молекулярном кислороде (0). То есть кислород в степени окисления 1 способен как окисляться, так и восстанавливаться, что делает возможным реакцию диспропорционирования: 2Н2О2- = O20+ 2Н2О2-. 2О--2ē→ O20 1 2О +1ē→ О 2 окисляется, восстановитель восстанавливается, окислитель 366. Чем можно объяснить восстановительные свойства соединений олова (II) и окислительные свойства свинца (IV)? На основании электронных уравнений составьте уравнения реакций : а) SnCl2 + HgCl2; б) PbO2 + HCl(конц). Решение У атомов свинца и олова на внешнем слое находится по 4 электрона. У олова (II), например, в соединении Sn+2О-2 , на внешнем слое, исходя из степени окисления, еще остаются 2ē, которые атом может отдавать в химических реакциях, проявляя восстановительные свойства. У свинца (IV), например в соединении Pb+4O2-2 , исходя из степени окисления на внешнем слое нет электронов, поэтому, он может только принимать электроны в химических реакциях, проявляя окислительные свойства. а) Sn+2Cl2 + 2Hg+2Cl2= Hg2+Cl2 + Sn+4Cl4. Sn+2-2ē→ Sn+4 1 окисление, восстановитель +2 + Hg +1ē→ Hg 2 восстановление, окислитель б) Pb+4O2 + 4HCl-(конц) = Pb+2Cl2 +Cl20 + 2Н2O. 2Cl- -2ē→ Cl20 1 окисление, восстановитель +4 +2 Pb +2ē→ Pb 1 восстановление, окислитель 396. Составьте уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений: Сd → Cd(NO3)2 → Cd(OH)2 → [Cd(NH3)6](OH)2 → CdSO4 Решение Сd → Cd(NO3)2 → Cd(OH)2 → [Cd(NH3)6](OH)2 → CdSO4 1) Сd + 2HNO3(конц) = Cd(NO3)2 + NO2↑ + H2O 2) Cd(NO3)2 + 2NaOH = Cd(OH)2↓ + 2NaNO3 3) Cd(OH)2↓ + 6NH4OH = [Cd(NH3)6](OH)2 + 6H2O 4) [Cd(NH3)6](OH)2 + 4H2SO4 = CdSO4 + 3(NH4)2SO4 + 2H2O 416. Составьте уравнения реакций, которые надо провести для осуществления превращений: Na2Cr2O7 → Na2CrO4 → Na2Cr2O7 → CrCl3 → Cr(OH)3 Уравнения окислительно-восстановительных реакций напишите на основании электронных уравнений. Решение Na2Cr2O7 → Na2CrO4 → Na2Cr2O7 → CrCl3 → Cr(OH)3 1) Na2Cr2O7 + 2NaOH = 2Na2CrO4 + H2O 2) Na2CrO4 + 2HCl = Na2Cr2O7 + 2NaCl + H2O 3) Na2Cr2+6O7 + 14HCl- = 2Cr+3Cl3 + 3Cl20↑ + 7H2O + 2NaCl 2Cl- -2ē→ Cl20 Cr+6+3ē→ Cr+3 3 2 окисление, восстановитель восстановление, окислитель 4) CrCl3 + 3NaOH = 3NaCl + Cr(OH)3↓