Сборник индивидуальных домашних заданий по курсу общей
реклама
СБОРНИК ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ДОМАШНИХ ЗАДАНИЙ ПО КУРСУ ОБЩЕЙ ХИМИИ Самара Самарский государственный технический университет 2011 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» К а ф е д р а общей и неорганической химии СБОРНИК ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ДОМАШНИХ ЗАДАНИЙ ПО КУРСУ ОБЩЕЙ ХИМИИ Утверждено редакционно-издательским советом университета Самара Самарский государственный технический университет 2011 УДК 541.41 (075.8) Губанова Т.В. Сборник индивидуальных домашних заданий по курсу общей химии: сбор. задач. /Т.В. Губанова, Н.И. Лисов, В.И. Пенина, С.И. Тюменцева. – Самара. Самар. гос. техн. ун-т, 2011. – 55 с. Пособие содержит индивидуальные домашние задания по важнейшим темам курса общей химии. В каждом задании содержится 30 вариантов вопросов и задач, которые предваряют лабораторный практикум, предусмотренный рабочими программами по химии соответствующих направлений бакалавриата СамГТУ. Коллектив авторов: Т.В. Губанова, С.И. Тюменцева. Н.И. Лисов, В.И. Пенина, Рецензенты: УДК 541.(075.8) Т.В. Губанова, Н.И. Лисов, В.И. Пенина, С.И. Тюменцева 2011 Самарский государственный технический университет, 2011 ВВЕДЕНИЕ Приступая к выполнению домашнего задания, внимательно изучите теоретический материал данной темы по конспекту лекций и по рекомендованному учебнику химии, кроме того, проработайте по задачнику примеры решения типовых задач. Номер варианта определяет ведущий преподаватель в начале семестра по списку группы. В каждом задании предусмотрено 30 вариантов, которые содержат общие вопросы, отмеченные римскими цифрами, а конкретные задачи, помеченные арабскими цифрами, соответствуют номеру варианта данного задания. 1. КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 1.1. Составьте формулу оксида указанного ниже элемента. Кислотным, основным или амфотерным он является? 1. Аl; 6. Si4+; 11. P5+; 16. Sn4+; 21. As5+; 26. Rb; 2. Ba; 7. Mg2+; 12. Zn2+; 17. P3+; 22. Sn2+; 27. S4+; 3. N5+; 8. Mn7+; 13. Cr3+; 18. Cl5+; 23. Ti4+; 28. W6+; 4. Fe2+; 9. Cu2+; 14. Cl1+; 19. Ni2+; 24. Hg2+; 29. Cd2+; 5. J7+; 10. Pb2+; 15. Mn4+; 20. Se6+; 25. Cr6+; 30. Pb4+. Приведите уравнения реакций, характеризующих химические свойства этого оксида: взаимодействие с кислотами или основаниями, с кислотными или основными оксидами. 1.2. Напишите формулу и название гидроксида (основания или кислоты), соответствующего указанному оксиду (приложение 1). Составьте уравнение реакции диссоциации этого гидроксида. Для многоосновных кислот и многокислотных оснований приведите уравнения ступенчатой диссоциации, а также названия всех образовавшихся при диссоциации ионов. 1.3. Назовите следующие соли и определите степень окисления металла и кислотообразующего элемента в этих солях. Приведите полные уравнения реакций получения этих солей из соответствующих кислот и оснований. 1. Al2S3; NaClO3; 2. MgSO3; Cr(H2PO4)3; 3. (BeOH)Cl; CuCO3; 4. Fe(NO3)2; Ba(HS)2; 5. Ca(JO3)2; Ni(HSO4)2; 6. NH4HCO3; (SrOH)Br; 7. Cr(OH)2NO3; CoSO3; 8. BaMnO4; ZnHAsO4; 9. Mn(ClO2)2; LiHCrO4; 10. Са(BO2)2; (SrOH)2S; 11. SbBr3; Fe(HSO3)3; 12. CoS; (MgOH)3PO4; 13. MgSiO3; (CuOH)NO2; 14. Al(OH)2NO3; NaH2PO4; 15. ZnSO4; [Fe(OH)2]2S; 16. FePO4;Mg(HCO3)2; 17. Li2SO3; (MnOH)J; 18. Na2MоO4; Ag2HPO4; 19. Na2PbO2; ZnHPO4; 20. Cs2Cr2O7; (BeOH)2CO3; 21. KAsO2; Mn(HS)2; 22. Rb2WO4; Fe(OH)2Br; 23. Na2TiO3; (CoOH)ClO3; 24. K3AlO3; Mg(HCrO4)2; 25. Be(BrO3)2; KH2PO3; 26. Ca(CrO2)2; (VOH)Cl2; 27. Na2MnO4; Mo(HSO4)2 28. Mn(OCl)2; Bi(OH)2Cl; 29. RbClO3; (PdOH)2SO4; 30. LiClO2; NH4H2PO4. 1.4. Составьте формулы указанных ниже солей и напишите уравнения реакций диссоциации их на ионы. 1. Сульфид алюминия; гидрокарбонат никеля(II); 2. Нитрит кобальта(II); гидроксохлорид магния; 3. Хлорат железа(II); дигидрофосфат кальция; 4. Висмутат бария; гидросульфат железа(III); 5. Сульфат хрома(III); гидроксохлорит алюминия; 6. Метаборат кальция; гидрофосфат калия; 7. Фосфат цинка; гидросульфит натрия; 8. Сульфид хрома(III); гидрокарбонат аммония; 9. Манганат натрия; дигидроксобромат алюминия; 10. Сульфит рубидия; гидроксосульфат меди(II); 11. Цинкат лития; гидрофосфит калия; 12. Хлорат натрия; гидроксофосфат магния; 13. Нитрат железа(III); гидроксонитрат бария; 14. Карбонат аммония; дигидроксобромид хрома(III); 15. Дихромат магния; гидропирофосфат калия; 16. Хлорит кальция; гидросульфид аммония; 17. Селенат бериллия; гидропиросульфат цезия; 18. Перхлорат магния; гидроксосульфат хрома(III); 19. Ортоарсенит меди(II); гипофосфит натрия; 20. Роданид ртути(II); гидроселенид железа(III); 21. Ортоманганит натрия; гидроортоарсенит кальция; 22. Молибдат лития; дигидроксосульфид галлия; 23. Тиосульфат натрия; гидроселенат алюминия; 24. Ортоалюминат бария; гидроксоперхлорат стронция; 25. Силикат калия; гидроселенит никеля(II); 26. Гипобромит цинка; дигидортоарсенат железа(II); 27. Тетраборат рубидия; гидрофосфит магния; 28. Перманганат кальция; гидроксонитрат кальция; 29. Метаалюминат олова(II); гидровольфрамат кобальта(II); 30. Хлорид титана(IV); гидротеллурид индия. 2. ХИМИЧЕСКИЙ ЭКВИВАЛЕНТ 2.1. Вычислите фактор эквивалентности (fэ) и молярную массу эквивалента (Мэ, г/моль) металла в соединении: 1. Na2O; 2. Cr2O3; 3. CaCO3; 4. MnO2; 5. CaO; 6. Fe(OH)2; 7. CuSO4; 8. K2S; 9. H2CrO4; 10. Al2O3; 11. Ca3(PO4)2; 12. Zn(NO3)2; 13. FeO; 14. MgCl2; 15. Al(OH)3; 16. CdSO4; 17. FeSO3; 18. Na2SO4; 19. Cu2O; 20. H2Cr2O7; 21. FeCl3; 22. BaSO4; 23. KNO3; 24. K3PO4; 25. Mg(OH)2; 26. Li2O; 27. CaF2; 28. N2O3; 29. Li2SO4; 30. AgNO3. 2.2. Вычислите фактор эквивалентности (fэ) и молярную массу эквивалента (Мэ) соединения, указанного в первой задаче. Сколько эквивалентов содержится в 1 моле этого соединения? 2.3. Вычислите фактор эквивалентности (fэ) и молярную массу эквивалента (Мэ) веществ, участвующих в приведенной реакции: 1. H3PO4 + Ca(OH)2 = CaHPO4 + 2H2O; 2. 2H3PO4 + Ca(OH)2 = Ca(H2PO4)2 + 2H2O; 3. H3PO4 + 3Ca(OH)2 = (CaOH)3PO4 + 3H2O; 4. Bi(OH)3 + 2HCl = BiOHCl2 + 2H2O; 5. Bi(OH)3 + HNO3 = Bi(OH)2NO3 + H2O; 6. Al(OH)3 + H2SO4 = AlOHSO4 + 2H2O; 7. Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al(HSO4)3 + 3H2O; 8. CoCl2 + NaOH = CoOHCl + NaCl; 9. Co(OH)2 + HCl = CoOHCl + H2O; 10. NaCl + H2SO4 = NaHSO4 + HCl; 11. Fe(OH)2 + HNO3 = FeOHNO3 + H2O; 12. Ca(OH)2 + 2HCl = CaOHCl + 2H2O; 13. Fe(OH)3 + HCl = Fe(OH)2Cl + H2O; 14. Fe(OH)3 + 2HCl = FeOHCl2 + 2H2O; 15. Cu(OH)2 + 2H2SO4 = Cu(HSO4)2 + 2H2O; 16. 2Cu(OH)2 + H2SO4 = (CuOH)2SO4 + 2H2O; 17. 2NaOH + H3PO4 = Na2HPO4 + 2H2O; 18. NaOH + H3PO4 = NaH2PO4 + H2O; 19. ZnCl2 + 4NaOH = Na2ZnO2 + 2NaCl + 2H2O; 20. Fe(OH)2 + HCl = FeOHCl + H2O; 21. Al(OH)3 + 2HCl = AlOHCl2 + 2H2O; 22. Al(OH)3 + 2HCl = Al(OH)2Cl + H2O; 23. Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O; 24. Ca(OH)2 + HNO3 = CaOHNO3 + H2O; 25. Cr(OH)3 + 3H2SO4 = Cr(HSO4)3 + 3H2O; 26. Cr(OH)3 + H2SO4 = CrOHSO4 + 2H2O; 27. Zn(OH)2 + HCl = ZnOHCl + H2O; 28. Mg(OH)2 + 2H3PO4 = Mg(H2PO4)2 + 2H2O; 29. 3Mg(OH)2 + H3PO4 = (MgOH)3PO4 + 3H2O; 30. Mg(OH)2 + H3PO4 = MgHPO4 + 2H2O. 2.4. Вычислите молярную массу эквивалента (Мэ) металла, зная массу взятого металла и объем вытесненного им из кислоты водорода при нормальных условиях. Определите молярную массу атомов металла, исходя из величины рассчитанной молярной массы эквивалента и валентности, равной 2. По таблице Д.И. Менделеева определите металл. № Масса Объем Н2, № Масса Объем Н2, варианта металла, г мл варианта металла, г мл 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 0,2 0,1 0,8 0,1 0,9 0,3 1,0 0,1 190,0 56,0 160,0 20,0 180,0 280,0 200,0 34,4 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 0,8 0,4 0,2 0,3 0,5 0,4 0,7 0,9 275,2 380,0 40,0 103,2 81,5 137,6 114,1 840,0 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 0,1 0,2 0,7 0,8 0,6 0,3 0,2 95,0 112,0 230,8 130,4 560,0 168,0 68,8 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 0,4 0,3 0,5 0,9 0,6 0,4 1,0 224,0 60,0 475,0 309,6 97,8 80,0 950,0 2.5. Определите эквивалентный объем (Vэ, л/моль) следующего газа: 1. AsH3; 7. С2H4; 13. N2O; 19. H2Te; 25. BH3; 2. CO2; 8. H2S; 14. H2; 20. C2H6; 26. Cl2O; 3. Cl2; 9. С3H6; 15. HBr; 21. H2O (г); 27. SiH4; 4. PH3; 10. HCl (г); 16. CH4; 22. N2; 28. H2Se; 5. O2; 11. NO2; 17. CO; 23. С2H2; 29. HF; 6. SO2; 12. NH3; 18. HJ; 24. F2; 30. NO. 3. СТРОЕНИЕ АТОМА И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА 3.1. Охарактеризуйте значениями квантовых чисел (n, l, ml и ms) состояние электронов, находящихся на указанном энергетическом уровне и подуровне. 1. 4p3; 2. 3d4; 3. 4f14; 4. 5s2; 5. 6p5; 6. 3s2; 7. 5d6; 8. 2p5; 9. 4d2; 10. 3p4; 11. 3d8; 12. 6p3; 13. 7s1; 14. 4d7; 15. 3p5; 16. 4f10; 17. 5s2; 18. 5f11; 19. 6p3; 20. 5f12; 21. 4s2; 22. 5d10; 23. 2p6; 24. 4d5; 25. 5f9; 26. 6d10; 27. 5p6; 28. 7s2; 29. 4f9; 30. 7p4. 3.2. Определите по правилу Клечковского последовательность заполнения электронных орбиталей. 1. 6d и 7s; 2. 4f и 5d; 3. 4f и 6s; 11. 5f и 7s; 12. 4p и 4d; 13. 3d и 4s; 21. 3p и 4s; 22. 5d и 6s; 23. 3d и 4p; 4. 3p и 3d; 5. 3d и 4s; 6. 3d и 4p; 7. 5d и 6s; 8. 5f и 6d; 9. 4d и 5p; 10. 4f и 5p; 14. 5p и 6s; 15. 3d и 4p; 16. 5f и 6p; 17. 7p и 6d; 18. 4p и 4d; 19. 3d и 4s; 20. 4p и 4s; 24. 4f и 5p; 25. 4f и 6s; 26. 7p и 7s; 27. 5f и 7s; 28. 2p и 2s; 29. 5f и 7s; 30. 4d и 5s. 3.3. Составьте полную и сокращенную электронные формулы атома элемента. Приведите схему распределения валентных электронов по атомным орбиталям (в скобках указан порядковый номер элемента). 1. алюминий (13); 2. марганец (25); 3. олово (50); 4. актиний (89); 5. ванадий (23); 6. германий (32); 7. хром (24); 8. фосфор(15); 9. железо (26); 10. йод (53); 11. лантан (57); 12. ртуть (80); 13. бром (35); 14. уран (92); 15. сера (18); 16. молибден (42); 17. медь (29); 18. селен (34); 19. кадмий (48); 20. свинец (82); 21. серебро (47); 22. самарий (62); 23. кремний (14); 24. вольфрам (74); 25. кобальт (27); 26. хлор (17); 27. титан (22); 28. цинк (30); 29. скандий (21); 30. платина (78). 3.4. Структура валентного электронного слоя атома элемента выражается формулой: 1. 5s25p3; 2. 3d104s2; 3. 4f26s2; 4. 3s23p5; 5. 5s2; 6. 5d16s2; 7. 4s24p3; 8. 3d54s1; 9. 2s22p6; 10. 4d105s2; 11. 6s1; 12. 4d55s2; 13. 6s26p3; 14. 5f66s2; 15. 5d46s2; 16. 5s25p4; 17. 3d26s2; 18. 3s23p1; 19. 3d34s2; 20. 5s25p10; 21. 5d26s2; 22. 5s25p5; 23. 5d44s2; 24. 3s23p4; 25. 6d27s2; 26. 4f106s2; 27. 3d64s2; 28. 4s24p2; 29. 3d14s2; 30. 6s26p2. Определите заряд ядра атома, назовите элемент, укажите порядковый номер, период, группу, подгруппу, в которой он расположен. Составьте полную электронную формулу элемента. 3.5. Напишите полную и сокращенную электронные формулы «иона». 1. Sn2+; 2. Cr3+; 3. C4−; 4. Fe3+; 5. Mn7+; 6. S4+; 7. S2−; 8. Cu+; 9. C4+; 10. Ni2+; 11. O2−; 12. Cr6+; 13. Si4+; 14. Cl−; 15. Pt2+; 16. V3+; 17. Pb4+; 18. Mo4+; 19. As3−; 20. Cl5+; 21. Mn6+; 22. Bi3+; 23. Ag+; 24. P3−; 25. Au3+; 26. Cl7+; 27. Ge4+; 28. N3+; 29. Pt4+; 30. N3−. 4. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 4.1. В приведенных комплексных соединениях укажите: 1) комплексообразователь, его заряд и координационное число, лиганды; 2) внутреннюю и внешнюю сферы; 3) заряд внутренней сферы и тип комплексного соединения: анионный, катионный, неэлектролит. 1. Na[Al(OH)4]; [Pt(NH3)3Cl]Cl; 2. K2[MnF6]; [CrPO4(NH3)3]; 3. Fe3[Fe(CN)6]2; [Zn(NH3)4]SO4; 4. K[Ag(CN)2]; [Cr(H2O)4Cl2]Cl; 5. Fe4[Fe(CN)6]3; [Pt(NH3)5Cl]Cl; 6. Ca2[Fe(CN)6]; [Co(NH3)5CH3COO]Cl2; 7. Ca[PtCl4]; [Co(NO2)3(NH3)3]; 8. K4[Mn(CN)6]; [Zn(OH)2(H2O)2]; 9. Cu[HgJ4]; [CoCN(NH3)4H2O]Br2; 10. K2[Fe(CN)4]; [Cr(H2O)6]Cl3; 11. K2[HgCl4]; [Co(NH3)5Cl]Cl2; 12. K[PtNH3Cl5]; [Cd(NH3)6](NO3)2; 13. Cu2[Fe(CN)6]; [Co(NH3)6]Cl3; 14. Na2[PdJ4]; [Cr(H2O)5OH]Cl2; 15. K2[HgBr4]; [Co(NH3)4Cl2]Cl; 16. Na3[Ag(S2O3)2]; [CoSO4(NH3)5]; 17. Ag2[PtCl4]; [Pd(NH3)3Cl]Cl; 18. Na3[Cr(CN)6]; [Pt(NH3)2Cl4]; 19. K2[PtJ6]; [PtBr2(NH3)4]SO4; 20. Na2[PtCl4]; [Co(NH3)5J](NO3)2; 21. K3[Cr(OH)6]; [Cu(CNS)2(NH3)2]; 22. Na2[PtBr4]; [Cr(NH3)5CNS]Cl2; 23. Ag2[PtCl4(OH)2]; [PtCl4(NH3)2]; 24. (NH4)2[FeF5(H2O)]; [Pt(NH3)6]Cl4; 25. K[Au(CN)2]; [PtSO4(NH3)5]Br2; 26. K2[Ni(CN)4]; [Mg(H2O)6]Cl2; 27. Na3[Fe(CN)5NH3]; [CoF3(H2O)3]; 28. (NH4)2[Co(CNS)4]; [Cu(NH3)4]SO4; 29. Na3[Al(OH)6]; [PtCl2(NH3)2]; 30. K2[PtCl4]; [Cd(NH3)5H2O]Cl2. 4.2. Охарактеризуйте химические связи, образованные по обменному и донорно-акцепторному механизму во внутренней сфере комплексных соединений, указанных в первой задаче. 4.3. Из приведенных частиц составьте формулу комплексной соли. Координационное число комплексообразователя равно 6 (первым записан ион-комплексообразователь). 1. Cd2+; NH3; NO2–; 2. Cr3+; Br–; H2O; Cl–; 3. Fe3+; Fe2+; CN–; 4. Pt4+; SO42–; NH3; Br–; 5. Co3+; K+; NO2–; NH3; 6. Fe3+; NH4+; F–; H2O; 7. Mn2+; K+; F–; 8. Ni2+; H2O; Cl–; 9. Pt4+; SO42–; Br–; NH3; 10. Co3+; SO42–; NH3; NO3–; 11. Fe2+; Na+; NH3; CN–; 12. Mg2+; H2O; Cl–; 13. Pt4+; K+; J–; 14. Cr3+; H2O; Cl–; 15. Pt4+; Cl–; OH–; Ag+; 16. Co3+; NH3; Br–; SO42–; 17. Fe3+; Ca2+; CN–; 18. Co3+; K+; NH3; Cl–; 19. Pt4+; J–; K+; 20. Pt4+; K+; Cl–; 21. Fe3+; CN–; Ca2+; 22. Cu2+; NH3; Cl–; 23. Fe2+; Fe3+; CN–; 24. Mn2+; K+; F–; 25. Cr3+; NH3; H2O; Cl–; 26. Pt4+; K+; Cl–; NH3; 27. Fe3+; K+; CN–; 28. Co3+; K+; NH3; NO2–; 29. Al3+; Na+; OH–; 30. Co3+; NH3; J–; NO3–. 4.4. Приведите уравнения первичной и вторичной диссоциации водного раствора соли, составленной в задаче 4.3. Напишите выражение константы нестойкости. 4.5. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнение обменной реакции, имея в виду, что образуется нерастворимое в воде соединение. 1. K4[Fe(CN)6] и CuSO4; 2. Na3[Co(CN)6] и FeSO4; 3. K4[NiF6] и Al2(SO4)3; 4. K4[Fe(CN)6] и Fe2(SO4)3; 5. Li3[Co(NH3)6] и Ni(NO3)2; 6. Na[Co(NH3)2(CNS)4] и Pb(NO3)2; 7. Li3[Fe(SCN)6] и CaCl2; 8. K3[Co(CN)6] и Ba(CH3COO)2; 9. Rb[Mn(CN)6] и BeSO4; 10. Na2[Ni(CN)4] и FeCl3; 11. Na3[Co(CN)4(SCN)2] и FeSO4; 12. Na2[Pd(CN)4] и CrCl3; 13. K3[Ag(S2O3)2] и CoCl2; 14. Na3[Co(NO2)6] и BaCl2; 15. Rb2[Cd(CN)4] и CrBr3; 16. K3[Ag(CN)4] и BaCl2; 17. K3[Ru(NH3)5Cl] и CaCl2; 18. Na[AlF4] и Fe2(SO4)3; 19. K3[Fe(CN)6] и Co(NO3)2; 20. K2[Hg(SCN)4] и CuBr2; 21. Na2[PbJ4] и AlCl3; 22. K2[PtCl6] и FeCl3; 23. K2[HgJ4] и NiSO4; 24. Na2[HgS2] и Cr2(SO4)3; 25. K2[PbCl4] и Fe2(SO4)3; 26. Li3[Fe(CN)6] и Cu(NO3)2; 27. K[Mn(CN)6] и CuCl2; 28. Na3[AlF6] и NiBr2; 29. K[Cu(CN)2] и Al2(SO4)3; 30. Na3[Cr(S2O3)3]Cl и CoSO4. 5. ИОННЫЕ РЕАКЦИИ. ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ. ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ 5.1. Составьте в ионно-молекулярной форме уравнения реакций, приводящих к образованию малорастворимых осадков, газов или малодиссоциированных соединений в результате взаимодействия следующих веществ: 1. карбонат бария и соляная кислота; сульфат меди(II) и гидроксид лития; 2. бромид алюминия и нитрат ртути(II); сульфид железа(III) и соляная кислота; 3. нитрат свинца и йодид натрия; хлорид никеля(II) и сероводородная кислота; 4. азотная кислота и гидроксид бария; гидрокарбонат магния и гидроксид кальция; 5. гидроксид железа(III) и серная кислота; гидроксонитрат алюминия и азотная кислота; 6. хлорид хрома(III) и гидроксид кальция; любая щелочь и диоксид углерода; 7. сульфат алюминия и нитрат бария; гидрокарбонат натрия и соляная кислота; 8. нитрат свинца и хлорид хрома(III); сероводородная кислота и гидроксид аммония; 9. гидроксид олова(II) и избыток щелочи; гидроксокарбонат кальция и соляная кислота; 10. фосфат калия и нитрат магния; гидроксид бария и серная кислота; 11. ацетат свинца и серная кислота; сульфат железа(III) и гидроксид бария; 12. сульфит натрия и соляная кислота; сульфат алюминия и гидроксид аммония; 13. хлорид цинка и большой избыток щелочи; нитрат серебра и бромид натрия; 14. гидроксид аммония и серная кислота; гидроксохлорид кобальта и гидроксид калия; 15. ацетат железа(III) и гидроксид рубидия; гидрокарбонат калия и гидроксид натрия; 16. фосфат калия и нитрат цинка; сульфат алюминия избыток серной кислоты; 17. фосфорная кислота и гидроксид кальция; нитрит меди(II) и сульфид аммония; 18. дигидрофосфат бария и гидроксид калия; карбонат кадмия и соляная кислота; 19. сульфат хрома(III) и ацетат бария; сульфид лития и серная кислота; 20. фосфат цинка и избыток фосфорной кислоты; фторид серебра и ацетат магния; 21. цинкат натрия и серная кислота; сероводородная кислота и ацетат меди(II); 22. нитрат аммония и гидроксид кальция; ацетат натрия и серная кислота; 23. дигидроксосульфат хрома(III) и гидроксид калия; фосфат аммония и нитрат магния; 24. сульфат железа(III) и роданид аммония; гидроксид свинца(II) и гидроксид калия; 25. гидрокарбонат кальция и гидроксокарбонат кальция; сульфат алюминия и нитрат свинца; 26. гидроксид цинка и избыток любой щелочи; гидросульфат хрома(III) и гидроксид хрома(III); 27. фосфат кальция и 1моль фосфорной кислоты; гидроксид магния и азотная кислота; 28. ацетат алюминия и гидроксид калия; карбонат меди(II) и серная кислота; 29. гидросульфид натрия и гидроксохлорид кобальта(II); нитрат никеля и фосфат аммония; 30. бромид хрома(III) и ацетат серебра; сульфит калия и азотная кислота. 5.2. Вычислите значения [H+], [OH-], и рН раствора, если известно: 1. [OH-] = 0,25; 2. рН = 5,3; 3. [H+] = 6,2·10-5; 4. [ОH-] = 6,2·10-5; 5. рН = 8,5; 6. [H+] = 0,0079; 7. [OH-] = 0,25; 8. рН = 5,3; 9. [H+] = 7,8·10-8; 10. [ОH-] = 9,2·10-11; 11. [H+] = 9,8·10-12; 12. [OH-] = 0,04; 13. рН = 13,3; 14. [H+] = 3,8·10-3; 15. [ОH-] = 4,2·10-7; 16. [H+] = 1,7·10-4; 17. рOH = 2,75; 18. рН = 10,7; 19. [H+] = 9,9·10-7; 20. [ОH-] = 7,7·10-6; 21. [H+] = 2,7·10-12; 22. [OH-] = 0,09; 23. рН = 1,5; 24. [H+] = 3,4·10-13; 25. [ОH-] = 1,2·10-2; 26. [H+] = 9,7·10-4; 27. [OH-] = 0,03; 28. рН = 4,5; 29. [H+] = 9,0·10-4; 30. [ОH-] = 8,5·10-5. 5.3. Определите, какие из перечисленных ниже солей подвергаются гидролизу. Свой выбор поясните и для каждой из гидролизующихся солей напишите уравнение гидролиза в ионной и молекулярной формах, а также укажите реакцию среды и рН раствора. 1. сульфат меди(II), карбонат калия, хлорид калия, сульфид хрома(III); 2. хлорид железа(III), сульфид натрия, сульфат калия, карбонат аммония; 3. нитрат цинка, фосфат натрия, нитрат рубидия, карбонат алюминия; 4. фосфат аммония, хлорид алюминия, ацетат натрия, бромид калия; 5. нитрат хрома(III), сульфат аммония, бромид лития, ацетат магния; 6. силикат олова(II), сульфат магния, йодид натрия, хлорид никеля(II); 19 7. цинкат калия, гипохлорит натрия, нитрат цезия, карбонат железа(II); 8. силикат ртути(II), алюминат калия, формиат аммония, сульфат рубидия; 9. гидрокарбонат кальция, тетрахлорид кремния, бромид калия, сульфид бария; 10. нитрат меди(II), сульфид калия, нитрат бария, нитрит аммония; 11. гидроксонитрат железа(III), хлорид олова(II), хлорат натрия, хлорид кальция; 12. ацетат цезия, гидроксохлорид алюминия, сульфат натрия, силикат аммония; 13. гидрофосфат калия, нитрат алюминия, метаборат натрия, хлорид лития; 14. нитрат свинца, цианид калия, хлорид бария, карбонат алюминия; 15. ацетат хрома(III), сульфат калия, сульфит натрия, нитрат лития; 16. нитрат олова(II), метаалюминат калия, сульфат цезия, гипохлорит аммония; 17. дигидрофосфат бария, ортохромит натрия, хлорид цезия, перхлорат калия; 18. тетраборат натрия, хлорид стронция, нитрат лития, сульфид алюминия; 19. тетрахлорид титана, бромид натрия, ацетат железа(III), перманганат натрия; 20 20. гидроксонитрат хрома(III), ацетат натрия, фосфат аммония, хлорид рубидия; 21. гидроселенид калия, гидросульфат алюминия, бромид лития, карбонат алюминия; 22. хлорид аммония, гидрофосфат натрия, метахромит калия, хлорид бария; 23. карбонат калия, сульфат никеля(II), йодид кальция, ацетат свинца; 24. хлорид меди(II), гидросульфид лития, нитрат калия, сульфид хрома(III); 25. станнит натрия, нитрат олова(II), карбонат цезия, хромат натрия; 26. метаборат калия, хромат магния, хлорат цезия, бромид рубидия; 27. дигидрофосфат кальция, сульфид бария, сульфат лития, молибдат натрия; 28. метаванадат натрия, сульфат калия, ортофосфат аммония, перхлорат цезия; 29. висмутат натрия, плюмбит калия, манганат кальция, хлорид лития; 30. теллурид натрия, сульфат алюминия, хлорид лития, карбонат хрома(III). 5.4. При сливании водных растворов нижеуказанных солей образуется гидроксид, в ряде случаев основная соль и почти во всех реакциях возможно выделение газа. Составьте молекулярные и 21 сокращенные ионные уравнения реакций совместного гидролиза отмеченных пар солей: 1. нитрат хрома(III) и сульфид натрия; 2. сульфат железа(III) и карбонат калия; 3. хлорид алюминия и метаборат калия; 4. хлорид олова(II) и сульфит натрия; 5. хлорид титана(IV) и сульфид натрия; 6. нитрат свинца и карбонат калия; 7. алюминат натрия и хлорид аммония; 8. цинкат натрия и нитрат хрома(III); 9. нитрат цинка и нитрит натрия; 10. фосфат натрия и сульфат аммония; 11. силикат натрия и хлорид аммония; 12. сульфит натрия и нитрат хрома(III); 13. сульфат железа(II) и сульфид бария; 14. сульфат бериллия и карбонат натрия; 15. хромит калия и нитрат алюминия; 16. сульфат железа(III) и сульфит рубидия; 17. нитрат магния и сульфид лития; 18. плюмбит натрия и сульфат хрома(III); 19. хлорид бериллия и карбонат калия; 20. гидросульфат железа(III) и сульфид натрия; 21. нитрат меди(II) и карбонат натрия; 22. хлорид хрома(III) и сульфит калия; 23. нитрат магния и метаборат натрия; 24. сульфат кобальта и нитрит калия; 25. станнит натрия и сульфат бериллия; 22 26. алюминат бария и сульфид калия; 27. тетрахлорид кремния и сульфид аммония; 28. плюмбат натрия и сульфат цинка; 29. гидрокарбонат калия и сульфат алюминия; 30. силикат калия и нитрат аммония. 6. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ 6.1. Определите степени окисления атомов элементов в следующих соединениях: 1. O2; BaO2; K2FeO4, NO32. N2; Na2Cr2O7; H2SO3;ClO3. Cu; CaCrO4;H3PO2; CO324. Cl2; KMnO4; HNO2; CN5. NO2; BaS; NH4NO3; SO426. J2; MnSO4; HClO; NH4+ 7. N2O;CH3COOAg; HBO2; HCO38. AsH3; Na2MnO3; POCl; ClO49. WO3; NaJO3; H2Se; CrO210. Fe; Ba(ClO)2; H2ZnO2; MnO4211. Br2; SOCl2; Fe(CrO2)3; SO3212. Rb; NH4HCO3 NiS; PbO2213. NH3; Fe3O4; H4SiO4; [BF4]14. Ni2O3; InPO4; HBrO; MoO4215. N2H4; CaHPO4; H2F2; JO- 16. Pd; NH4HS; Al2(SO3)3; H2PO217. MnO2; Na2B4O7; H2Te; MnO3218. O3; KClO3; H2C2O4; SiO4419. CrO3; NaH2PO3; Ge3N2; NbO320. H2S2; Co(NO2)2; HAsO3; UO4221. P4O6; BiOCl; H4P2O7; NO222. K2O; Ca3(PO4)2; HJO3; SO2+ 23. Pt; POCl3; LiVO3; S2O7224. Mn; Rb3AlO3; HCrO2; NO+ 25. Ni; In2(MnO3)3; SbOCl; VO3+ 26. NJ3; Sr(AsO2)2; Li[BH4]; BiO327. PbO2; Fe2(SO4)3; H3BO3; BrO28. CO; NiOOH; Mn3O4; SCN29. CH4; Ba(ClO2)2; Ni3P2; ZrO3230. Cr2O3; CrPO4; CsCrO2; PbO22- 6.2. Какие из указанных в предыдущей задаче веществ и ионов могут проявлять: а) только окислительные свойства; б) только восстановительные свойства; в) могут обладать окислительно-восстановительной двойственностью, т.е. могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства? 23 Ответ мотивируйте с позиций электронного строения соответствующих атомов. 6.3. Определите, какие из приведенных ниже процессов представляют собой окисление, а какие – восстановление. Составьте для них электронные уравнения с указанием, сколько электронов присоединяют или теряют элементы в этих процессах. 1. So → S2-; Ti3+→ Ti4+ ; PbO2 → PbSO4; 2. S2- → S6+; Mn7+→ Mn2+ ; NH3 → HNO2; 3. Cl- → Cl7+; N5+ → N2-; Na3CrO3 → Na2CrO4; 4. Sno → Sn4+; Br2 → Br1+; N2H4 → HNO3; 5. N3+ → N2; Cl- → Cl7+; Fe2O3 → BaFeO4; 6. H2 → H-; J5+ → J2; HNO2 → NH3; 7. S4+ → S2-; Cr2+→ Cr6+; Ba(MnO4)2 → Ba2MnO4; 8. Sn0 → Sn4+; N2 → N3-; CaPbO2 → CaPbO3; 9. Sb5+ → Sb3+; As3- → As5+; NH3 → NH2OH; 10. Cl5+ → Cl7+; Zn2+ → Zn0; FeCr2O7 → Cr2(SO4)3; 11. Tc4+ → Tc7+; P3+ → P3-; Ba(FeO2)2 → BaFeO4; 12. Mn2+ → Mn6+; V5+ → V2+; Na2O2 → O2; 13. Se4+ → Se2-; Al0 → Al3+; PbS → PbSO4; 14. N+ → N4+; Re7+ → Re2+; CaCl2 → Ca(OCl)2; 15. Au3+ → Au+; O2 → O22-; Sr → Sr3(PO4)2; 16. Cu+ → Cu2+; Sb3- → Sb3+; SnSO4 → Sn(SO4)2; 17.Tl0 → Tl+; Ti4+ → Ti2+; Sr2SiO4 → Si; 18. Ni3+ → Ni0; W4+ → W6+; ThN → ThP2O7; 19. Zr0 → Zr4+; Te2+ → Te2-; TbO2 → Tb2O3; 20. Se4+ → Se0; Sc0 → Sc3+; SbOCl → Sb2O5; 21. Pt0 → Pt4+; Ge2+ → Ge4+; SeOCl2 → SeO3; 22. Sm3+ → Sm0; Ta5+ → Ta2+; ThH2 → Th(MoO4)2; 24 23. F2 → F-; Ga3+ → Ga0; YVO4 → VCl3; 24. U6+ → U3+; Mn0 → Mn3+; TlOOH → TlOH; 25. Cr2+ → Cr6+; Cl+ → Cl-; H2S → H2SO3; 26. Fe6+ → Fe0; Hf4+ → Hf2+; Hg3(AsO4)2 → Hg2Br2; 27. Zr0 → Zr4+; N- → N2; H2Te → H6TeO6; 28. C4- → C4+; Li+ → Li0; H3SbO3 → H4Sb2O7; 29. Pu2+ → Pu6+; Ir4+ → Ir3+; Mg(JO3)2 → J2O7; 30. B0 → B3+; Mg2+ → Mg0; PuPO4 → Pu(OH)4. 6.4. Для двух реакций составьте схемы электронного баланса и расставьте коэффициенты, определите окислитель, восстановитель, а также укажите процессы восстановления и окисления: 1. SnCl2 + HNO2 + HCl → SnCl4 + NO + H2O; FeCl3 + KJ →FeCl2 + KCl + J2; 2. H2S + SO2 → S + H2O; Zn + HNO3 + H2SO4 → N2O + ZnSO4 + H2O; 3. Mg + H2SO4 + KMnO4 → MgSO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O; NaCrO2 + NaOH + Br2 → Na2CrO4 + NaBr + H2O; 4. SnCl2 + FeCl3 → SnCl4 + FeCl2; CrCl2 + Cl2 + KOH → K2CrO4 + KCl + H2O; 5. Fe2O3 + KOH + KClO3 → K2FeO4 + KCl + H2O; KJ + HNO3 + H2SO4 → K2SO4 + J2 + NO2 + H2O; 6. HNO3 + S → H2SO4 + NO; MnO2 + K2CO3 + KNO3 → K2MnO4 + KNO2 + CO2; 7. P + HNO3 + H2O → H3PO4 + NO; Na2Cr2O7 + H2SO4 + SO2 → Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O; 8. KMnO4 + HNO2 + H2SO4 → MnSO4 + HNO3 + K2SO4 + H2O; 25 AsH3 + HNO3 → H3AsO4 + NO2 + H2O; 9. HCl + HNO3 → Cl2 + NO + H2O; FeSO4 + KClO3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + KCl + H2O; 10. H2S + HClO4 → H2SO4 + HCl; HgS + HNO3 + HCl → HgCl2 + S + NO + H2O; 11. As2O3 + HNO3 + H2O → H3AsO4+ NO; Br2 + HClO + H2O →HBrO4 + HCl; 12. NH3 + O2 → H2O + N2; J2 + Cl2 + H2O → HJO3 + HCl; 13. SnCl2 + HgCl2 → SnCl4 + Hg; CuS + HNO3 → Cu(NO3)2 + H2SO4 + NO2 + H2O; 14. AsH3 + O2 → As2O3 + H2O; MnO2 + KClO3 + KOH → K2MnO4 + KCl + H2O; 15. Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O; KClO3 → KCl + KClO4; 16. MnO2 + O2 + NaOH → Na2MnO4 + H2O; CaH2 + H2O → Ca(OH)2 + H2; 17. SnCl2 + K2Cr2O7 + HCl → SnCl4 + CrCl3 + KCl + H2O; CaSO4 + C → CaS + CO2; 18. Ag + HClO3 → AgClO3 + AgCl + H2O; SO3 + P → P2O5 + S; 19. J2 + Cl2 + H2O → H5JO6 + HCl; NO + KMnO4 → KNO3 + MnO2; 20. J + H2SO3 + H2O → H2SO4 + HJ; Sb2O3 + HClO → Sb2O5 + HCl; 21. NaJO3 + SO2 + H2O → J2 + Na2SO4 + H2SO4; 26 AsCl3 + SnCl2 → SnCl4 + As; 22. J2 + PbO2 + HNO3 → HJO4 + Pb(NO3)2 + H2O; Cr2O3 + CO → CrO + CO2; 23. CuCl2 + SO2 + H2O → CuCl + HCl + H2SO4; AgClO2 + HNO2 → AgCl + HNO3; 24. Co + HNO3 → N2 + Co(NO3)2 + H2O; NaNO2 + PbO2 + H2SO4 → NaNO3 + PbSO4 + H2O; 25. CaHPO3 + AgNO3 + H2O → CaHPO4 + Ag + HNO3; Mg + H2O → Mg(OH)2 + H2; 26. NaCrO2 + H2O2 + NaOH → Na2CrO4 + H2O; Zn + NaOH → Na2ZnO2 + H2; 27. As2S3 + HNO3 → HAsO2 + H2SO4 + NO2; KClO3 + H2O2 → KCl + O2 + H2O; 28. Br2 + Ba(OH)2 → BaBr2 + Ba(BrO3)2 + H2O; HgCl2 + SnCl2 → Hg2Cl2 + SnCl4; 29. J2 + Cl2 + H2O → HJO3 + HCl; H2O2 + KMnO4 → MnO2 + KOH + O2 + H2O; 30. C + H2SO4 → CO2 + SO2 + H2O; HIO3 + HJ → J2 + H2O. 6.5. Напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции, в которой участвуют приведенные ниже вещества. Составьте схему электронного баланса, расставьте коэффициенты, укажите окислитель, восстановитель, а также процессы восстановления и окисления: 1. Гидроксид натрия и алюминий. 2. Серная кислота (разбавленная) и магний. 27 3. Азотная кислота (разбавленная) и олово. 4. Соляная кислота и цинк. 5. Вода и литий. 6. Серная кислота (разбавленная) и кобальт. 7. Уксусная кислота и свинец. 8. Гидроксид калия и свинец. 9. Серная кислота (концентрированная) и натрий. 10. Вода и кальций. 11. Горячая вода и магний. 12. Серная кислота (концентрированная) и серебро. 13. Уксусная кислота и барий. 14. Йодоводородная кислота и никель. 15. Водный раствор оксида хрома (VI) и магний. 16. Хлорноватая кислота и кальций. 17. Фосфорная кислота и рубидий. 18. Серная кислота (концентрированная) и никель. 19. Азотная кислота (концентрированная) и свинец. 20. Марганцовая кислота и барий. 21. Серная кислота (концентрированная, горячая) и цинк. 22. Азотная кислота (разбавленная) и стронций. 23. Соляная кислота и хром. 24. Хлорная кислота и магний. 25. Пирофосфорная кислота и натрий. 26. Дихромовая кислота и кальций. 27. Гидроксид кальция и олово. 28. Азотная кислота (концентрированная) и барий. 28 29. Уксусная кислота и алюминий. 30. Азотная кислота (разбавленная) и железо. 7. ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 7.1. Вычислите изменение стандартной энтальпии реакции ∆ r Η То используя данные приложения 2. 1. 2Mg (к) + CO2 (г) = CO (г) + Zn (к); 2. C6H12O6 (к) + 6O2 (г) = 6CO2 (г) + 6H2O (г); 3. CaO (к) + H2O (ж) = Ca(OH)2 (к); 4. CaO (к) + CO2 (г) = CaCO3 (к); 5. CO2 (г) + C (к) = 2CO (г); 6. Ca(OH)2 (к) + CO2 (г) = CaCO3 (к) + H2O (ж); 7. N2O (г) + 2H2O (г) = NH4NO3 (к); 8. 3Fe2O3 (к) + CO (г) = 2Fe3O4 (к) + CO2 (г); 9. Fe3O4 (к) + CO (г) = 3FeO (к) + CO2 (г); 10. 4NH3 (г) + 5O2 (г) = 4NO (г) + 6H2O (г); 11. NH4NO3 (к) = N2O (г) + 2H2O (г); 12. C2H5OH (г) = C2H4 (г) + H2O (г); 13. 2SO2 (г) + O2 (г) = 2SO3 (г); 14. PbO2 (к) + Pb (к) = 2PbO (к); 15. Cr2O3 (к) + Al (к) = 2Cr (к) + Al2O3 (к); 16. Fe2O3 (к) + 3CO (г) = 2Fe (к) + 3CO2 (г); 17. 2NiO (к) + Al (к) = 3Ni (к) + Al2O3 (к); 18. Fe3O4 (к) + C (к) = 3FeO (к) + CO (г); 19. SnO2 (к) + Sn (к) = 2SnO (к); 29 20. 3C2H2 (г) = C6H6 (ж); 21. C2H6 (г) + 7½O2 (г) = 2CO2 (г) + 3H2O (г); 22. C6H6 (г) + 15½O2 (г) = 6CO2 (г) + 3H2O (г); 23. C6H12O6 (к) = C2H5OH (ж) + 2CO2 (г); 24. 4HCl (г) + O2 (г) = 2Cl2 (г) + 2H2O (г); 25. 2H2S (г) + 3O2 (г) = 2SO2 (г) + 2H2O (ж); 26. 2NO (г) + 3O2 (г) = 2 NO2 (г); 27. 2CO2 (г) + 3H2O (г) = C2H5OH (ж) + 3O2 (г); 28. SO2 (г) + 2H2S (г) = 3S (к) + 2H2O (ж); 29. 4NH3 (г) + 3O2 (г) = 2N2 (г) + 6H2O (ж); 30. CO (г) + H2O (г) = CO2 (г) + H2 (г). Экзо- или эндотермическая данная реакция? 7.2. Вычислите изменение стандартного изобарно- изотермического потенциала ∆ r GТо реакции предыдущего задания, согласно следствию из закона Гесса. 7.3. Вычислите энтальпию образования ∆ f Η о298 соединения, выделенного цветом в уравнении реакции, используя указанный в термохимическом уравнении тепловой эффект реакции ∆ r Η То и данные приложения 2. 1. H2O2 (ж) = H2O (ж) + ½O2 (г); ∆ r Η То = -98,48 кДж/моль; 2. 2CO (г)+ O2 (г) = 2CO2 (г); ∆ r Η То = -566,02 кДж/моль; 3. P2O5 (г) + 3CaO (к) = Ca3(PO4)2 (к); ∆ r Η То = -727,70 кДж/моль; 4. 8Al (к) + 3Fe3O4 (к) = 4Al2O3 (к) + 9Fe (к); ∆ r Η То = -3186,70 кДж/моль; 30 5. Fe2O3 (к) + 3CO (г) = 2Fe (к) + 3CO2 (г); ∆ r Η То = -27,71 кДж/моль; 6. C2H6 (г) + 7½O2 (г) = 2CO2 (г) + 3H2O (ж); ∆ r Η То = -1559,87 кДж/моль; 7. NH4Cl (к) = NH3 (г) + HCl (г); ∆ r Η То = +176,9 кДж/моль; 8. CaCO3 (к) = CaO (к) + CO2 (г); ∆ r Η То = +177,39 кДж/моль; 9. MgO (к) + CO2 (г) = MgCO3 (к); ∆ r Η То = -101,46 кДж/моль; 10. 2PbS (к) +3O2 (г) = 2PbO (к) + 2SO2 (г); ∆ r Η То = -840,96 кДж/моль; 11. CH3OH (ж) + 3½O2 (г) = CO2 (г) + 2H2O (ж); ∆ r Η То = -726,49 кДж/моль; 12. ZnSO4 (к) = ZnO (к) + SO3 (г); ∆ r Η То = +234,00 кДж/моль; 13. C2H5OH (ж) + 3O2 (г) = 2CO2 (г) + 3H2O (ж); ∆ r Η То = -1416,94 кДж/моль; 14. CaO (к) + H2O (ж) = Ca(OH)2 (к); ∆ r Η То = -65,26 кДж/моль; 15. SO2 (г) + 2H2S (г) = 3S (к) + 2H2O (ж); ∆ r Η То = -234,48 кДж/моль; 16. 4NH3 (г) + 3O2 (г) = 2N2 + 6H2O (ж); ∆ r Η То = -1530,28 кДж/моль; 17. PbO2 (к) + H2 (г) = PbO (к) + H2O (г); ∆ r Η То = -182,84 кДж/моль; 18. Al2O3 (к) + 3SO3 (г) = Al2(SO4)3 (к); ∆ r Η То = -573,40 кДж/моль; 31 19. 2SO2 (г) + O2 (г) = SO3 (г); ∆ r Η То = -196,60 кДж/моль; 20. CaC2 (г) + 2H2O (ж) = Ca(OH)2 (к) + C2H2 (г); ∆ r Η То = -125,07 кДж/моль; 21. SnO2 (к) + Sn (к) = 2SnO (к); ∆ r Η То = +8,80 кДж/моль; 22. NH4NO3 (к) = N2O (г) + 2H2O (ж); ∆ r Η То = -36,73 кДж/моль; 23. SiO2 (к) + 2Mg (к) = 2MgO (к) + Si (к); ∆ r Η То = +343,18 кДж/моль; 24. 2HI (г) + S (к) = I2 (к) + H2S (г); ∆ r Η То = -72,03 кДж/моль; 25. C6H6 (ж) + 15½O2 (г) = 6CO2 (г) + 3H2O (ж); ∆ r Η То = -3267,62 кДж/моль; 26. CuO (к) + 2HCl (г) = CuCl2 (к) + H2O (г); ∆ r Η То = -97,84 кДж/моль; 27. 2H2S (г) + 3O2 (г) = 2H2O (г) + 2SO2 (г); ∆ r Η То = -1037,18 кДж/моль; 28. 4NH3 (г) + 5O2 (г) = 4NO (г) + 6H2O (г); ∆ r Η То = -904,80 кДж/моль; 29. 2H2O (ж) + O2 (г) = 2H2O2 (ж); ∆ r Η То = +196,96 кДж/моль; 30. 4NO2 (г) + 2H2O (ж) = 4HNO3 (ж); ∆ r Η То = -255,88 кДж/моль; 7.4. Для реакции, указанной в задаче 7.3, вычислить изменение энтропии ∆ r SТо реакции (приложение 2) и используя ее тепловой эффект, указанный в уравнении, рассчитать изменение изобарноизотермического потенциала ∆ r GТо реакции в стандартных условиях. При каких условиях возможна данная реакция? 8. СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ И РАВНОВЕСИЕ 32 8.1. Химическая реакция протекает по уравнению аА + bB → cC. Пользуясь таблицей 8.1, рассчитайте, на сколько процентов изменится скорость реакции ко времени τ по сравнению с начальной? Таблица 8.1 0,2 2,0 1,9 1,8 1,7 2 1 2 2 2 33 1,2 1,0 1,2 1,1 1,3 B, моль/лКонцентрация компонента В, 2 3 2 3 2 А, моль/лКонцентрация компонента А, Начальная концентрация компонента А0, моль/л А, 0,9 0,1 0,2 0,3 0,4 Начальная концентрация компонента B0, моль/л В, Стехиометрический коэффициент, a 1. 2. 3. 4. 5. Стехиометрический коэффициент, b № Константа скорости реакции, К Данные для расчета задачи 8.1. 0,1 1,8 1,7 1,6 1,5 0,9 0,9 1,1 1,0 1,2 1,6 1,5 1,4 1,4 1,6 1,8 1,1 1,2 1,1 1,3 1,4 1,6 1,5 1,7 1,8 1,3 1,0 1,2 1,3 3 1 2 3 2 3 3 2 2 3 2 3 2 2 3 2 1 3 2 34 1,4 1,6 1,5 1,7 1,8 1,3 1,8 1,6 1,4 1,4 1,5 1,3 1,6 1,9 1,8 1,7 1,2 1,3 1,4 B, моль/лКонцентрация компонента В, 1 3 2 3 2 1 1 2 3 2 3 1 2 3 2 3 3 2 1 А, моль/лКонцентрация компонента А, Начальная концентрация компонента А0, моль/л А, 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,6 0,1 0,5 Начальная концентрация компонента B0, моль/л В, Стехиометрический коэффициент, a 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. Стехиометрический коэффициент, b № Константа скорости реакции, К Продолжение табл. 8.1 1,4 1,3 1,2 1,2 1,4 1,6 1,0 1,1 1,0 1,2 1,3 1,5 1,4 1,6 1,7 1,2 0,9 1,1 1,2 1,2 1,2 1,1 1,0 1,3 1,4 1,6 1,4 1,2 1,2 1,3 1,1 1,4 1,7 1,6 1,5 1,1 1,2 1,3 3 3 2 2 2 3 1,5 1,6 0,8 1,6 0,4 1,5 B, моль/лКонцентрация компонента В, 1,4 1,5 0,2 1,5 0,2 1,4 А, моль/лКонцентрация компонента А, 2 2 1 3 2 2 Начальная концентрация компонента B0, моль/л В, Стехиометрический коэффициент, b 0,8 0,4 0,6 0,3 0,8 1,0 Начальная концентрация компонента А0, моль/л А, 25. 26. 27. 28. 29. 30. Стехиометрический коэффициент, a № Константа скорости реакции, К Окончание табл. 8.1 1,0 1,3 0,1 1,3 0,1 1,0 0,9 1,2 0,6 1,2 0,2 0,9 8.2. Рассчитайте, во сколько раз возрастет скорость реакции при повышении температуры на Δto, если температурный коэффициент скорости реакции равен γ: № 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Δto 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 γ 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 № 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. Δto 55 50 45 40 35 30 25 20 15 20 35 γ 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 № 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. Δto 25 30 35 40 45 50 55 60 20 30 γ 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 8.3. Постройте график зависимости изменения скорости v реакции от температуры ( 1 = f (t ) ), используя температурный v коэффициент скорости реакции γ предыдущей задачи и четыре значения температуры – 0, 20, 30, 40 оС. 8.4. Напишите выражение константы равновесия для реакции. 1. 2NH3 (г) ⇄ N2 (г) + 3H2 (г); 2. CaO (к) + CO2 (г) ⇄ CaCO3 (к); 3. 2H2S (г) + 3O2 (г) ⇄ 2H2O (г) + 2SO3 (г); 4. N2O4 (г) ⇄ 2NO2 (г); 5. 2CH3OH (ж) + 3O2 (г) ⇄ 4H2O (г) + 2CO2 (г); 6. 2H2O (г) ⇄ 2H2 (г) + O2 (г); 7. NH3 (г) + HCl (г) ⇄ NH4Cl (к); 8. MgO (к) + H2 (г) ⇄ H2O (ж) + Mg (к); 9. CaO (к) + H2O (ж) ⇄ Ca(OH)2 (к); 10. C (к) + CO2 (г) ⇄ 2CO (г); 11. Al2O3 (к) + 3SO3 (г) ⇄ Al2(SO4)2 (к); 12. 4HCl (г) + O2 (г) ⇄ 2Cl2 (г) + 2H2O (г); 13. NH4NO3 (к) ⇄ N2O (г) + 2H2O (г); 14. 2NO (г) + O2 (г) ⇄ 2NO2 (г); 15. 4Fe (к) + 3O2 (г) ⇄ 2Fe2O3 (к); 16. C2H5OH (ж) ⇄ C2H4 (г) + H2O (г); 17. CS2 (ж) + 3O2 (г) ⇄ CO2 (г) + 2SO2 (г); 18. 2ZnS (к) + 3O2 (г) ⇄ ZnO (к) + 2SO2 (г); 19. 4NH3 (г) + 3O2 (г) ⇄ 2N2 (г) + 6H2O (г); 36 20. 2SO2 (г) + 3O2 (г) ⇄ 2SO3 (г); 21. 2ZnSO4 (к) ⇄ ZnO (к) + 2SO3 (г); 22. CO2 (г) ⇄ 2CO (г) + ½O2 (г); 23. 3C2H4 (г) ⇄ 3CH4 (г)+ 2C2H2 (г); 24. NH4HCO3 (к) ⇄ NH3 (г) + CO2 (г) + H2O (г); 25. C2H4 (г) ⇄ 2C (к) + 2H2 (г); 26. 2P (к) + 5½O2 (г) ⇄ 2P2O5 (к); 27. (NH4)2Cr2O7 (к) ⇄ N2 (г) + Cr2O3 (к) + 4H2O (г); 28. N2 (г) + 2H2O (ж) ⇄ NH4NO2 (к); 29. PCl5 (г) ⇄ PCl3 (г) + Cl2 (г); 30. 2H2S (г) + O2 (г) ⇄ 2H2O (г) + S (к). 8.5. В каком направлении сместится равновесие в системе: а) при повышении давления; б) при повышении температуры. № 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. № Равновесная реакция S (к) + H2 (г) ⇄ 2H2S (г); C (к) + H2O (г) ⇄ CO (г) + H2 (г); 2CO (г) + O2 (г) ⇄ 2CO2 (г); CaCO3 (к) ⇄ CaO (к) + CO2 (г); COCl2 (г) ⇄ CO (г) + Cl2 (г); C (к) + H2 (г) ⇄ CH4 (г); N2 (г) + 3F2 (г) ⇄ 2NF3 (г); N2 (г) + 3H2 (г) ⇄ 2NH2 (г); C2H5OH (ж) ⇄ C2H4 (г) + H2O (г); Равновесная реакция 37 Тепловой эффект химической реакции, ∆ r Η То <0 <0 <0 >0 <0 <0 <0 >0 <0 Тепловой эффект химической реакции, ∆ r Η То 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. H2Se (г) ⇄ Se (к) + H2 (г); N2 (г) + 3H2 (г) ⇄ 2NH3 (г); 2CO (г) + H2O (г) ⇄ 2CO2 (г) + H2 (г); H2Te (г) ⇄ Te (к) + H2 (г); C (к) + Cl2 (г) ⇄ CCl4 (г); Mg (к) + S (к) + O2 (г) ⇄ MgSO4 (г); Cl2 (г) + 3O2 (г) ⇄ 2ClO3 (г); Li (к) + Al (к) + 2F2 (г) ⇄ LiAlF4 (к); F2 (г) + H2 (г) ⇄ 2HF (г); 2K (к) + 3O2 (г) + H2 (г) ⇄ 2KOH (г); J2 (г) + Cl2 (г) ⇄ 2JCl (г); J2 (г) + Br2 (г) ⇄ 2JBr (г); Cl2 (г) + H2 (г) + 3O2 (г) ⇄ 2HClO (г); 2S (к) + C (к) ⇄ CS2 (г); 2P (г) + 3Cl2 (г) ⇄ 2PCl3 (г); 4P (к) + 5O2 (г) ⇄ 3P2O5 (г); Cl2 (г) + H2 (г) + 3O2 (г) ⇄ 2HClO4 (г); 2S (к) + O2 (г) + Cl2 (г) ⇄ 2SOCl (г); Si (к) + 2Cl2 (г) ⇄ SiCl4 (г); 2Si (к) + N2 (г) ⇄ 2SiN (г); 2CO2 (г) + H2 (г) ⇄ 2CO (г) + H2O (г); <0 <0 <0 >0 >0 <0 >0 <0 <0 <0 >0 <0 <0 >0 <0 <0 >0 <0 <0 >0 >0 9. РАСТВОРЫ Раствор А состоит из m1 (г) растворенного вещества и m2 (г) воды. Плотность раствора равна ρ (г/мл). Определите процентную концентрацию ω, молярность CМ, моляльность Сm, нормальность CN и титр T раствора (табл. 9.1). Таблица 9.1 Данные для расчета по теме «Растворы» № А m1, г m2, г ρ, г/мл 1. ZnCl2 60 940 1,053 2. NiSO4 40 460 1,085 3. NaOH 50 450 1,120 38 4. MnCl2 25 225 1,086 5. K2SO4 20 280 1,056 6. H2SO4 85 415 1,117 7. AlCl3 65 435 1,097 8. Co(NO3)2 45 205 1,163 9. CuCl2 60 440 1,116 10. KCl 55 195 1,147 11. ZnSO4 35 215 1,155 12. LiCl 40 460 1,044 13. KOH 68 332 1,157 14. H3PO4 80 420 1,088 15. FeCl2 60 940 1,054 Продолжение табл. 9.1 № А m1, г m2, г ρ, г/мл 16. CuSO4 90 410 1,206 17. KI 72 228 1,206 18. Mg(NO3)2 20 230 1,060 19. Na2CO3 65 435 1,135 20. Ni(NO3)2 45 455 1,082 21. HNO3 55 445 1,060 22. LiOH 30 470 1,065 23. Na3PO4 20 280 1,074 24. NaCl 30 470 1,041 25. KBr 40 360 1,074 26. K2CO3 40 210 1,149 27. FeCl3 70 430 1,123 28. Al(NO3)3 40 360 1,081 29. MgSO4 30 220 1,126 30. NH4Cl 40 210 1,046 39 10. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ. ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ. ЭЛЕКТРОЛИЗ. КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ 10.1. Для указанного ниже гальванического элемента составьте схемы электродных процессов. Укажите направление движения электронов во внешней цепи. Рассчитайте электродвижущую силу (ЭДС) гальванического элемента. Какими изменениями концентрации электролитов в катодном и анодном пространстве можно увеличить ЭДС? 1. Al | AlCl3 (0,01 м) || NiCl2 (1 м) | Ni; 2. Mg | MgSO4 (2 м) || CuSO4 (1 м) | Cu; 3. Zn | ZnSO4 (0,1 м) || FeSO4 (0,01 м) | Fe; 4. Co | Co(NO3)2(1 м) || AgNO3 (0,01 м) | Ag; 5. Fe | FeCl2 (0,01 м) || CdCl2 (2 м) | Cd; 6. Ca | CaCl2 (0,01 м) || FeCl3 (1 м) | Fe; 7. Ni | NiSO4 (0,1 м) || NiSO4 (2 м) | Ni; 8. Zn | Zn(NO3)2 (0,001 м) || Pd(NO3)2 (1 м) | Pd; 9. Fe | FeCl3 (1 м) || CuCl2 (0,01 м) | Cu; 10. Mg | MgCl2 (0,01 м) || CuCl2 (1 м) | Cu; 11. Zn | Zn(NO3)2(0,1 м) || Pb(NO3)2 (2 м) | Pb; 12. Ni | Ni(NO3)2(2 м) || AgNO3 (0,1 м) | Ag; 13. Co | CoSO4 (1 м) || CuSO4 (0,01 м) | Cu; 14. Cd | CdSO4 (0,01 м) || Fe2(SO4)3 (1 м) | Fe; 15. Mg | Mg(NO3)2(1 м) || AgNO3 (0,01 м) | Ag; 16. Pb | Pb(NO3)2(0,01 м) || Pt(NO3)2 (1 м) | Pt; 17. Ag | AgNO3 (0,001 м) || Pd(NO3)2 (1 м) | Pd; 18. Zn | ZnSO4 (0,1 м) || CdSO4 (0,01 м) | Cd; 19. Ni | NiCl2(2 м) || CuCl2 (0,01 м) | Cu; 20. Al | AlCl3 (2 м) || NiCl2 (0,1 м) | Ni; 21. Mg | MgSO4 (0,01 м) || CuSO4 (1 м) | Cu; 22. Cd | CdSO4 (0,01 м) || CuSO4 (2 м) | Cu; 23. Zn | Zn(NO3)2(1 м) || AgNO3 (0,01 м) | Ag; 24. Fe | FeCl2 (0,001 м) || NiCl2 (2 м) | Ni; 25. Fe | FeCl2 (0,01 м) || CuCl2 (1 м) | Cu; 26. Al | Al2(SO4)3(0,01 м) || NiSO4 (1 м) | Ni; 40 27. Mg | MgSO4 (2 м) || CuSO4 (1 м) | Cu; 28. Fe | FeSO4 (0,01 м) || CuSO4 (0,1 м) | Cu; 29. Ni | NiSO4 (0,01 м) || Bi2(SO4)3 (1 м) | Bi; 30. Ca | CaCl2 (0,1 м) || FeCl2 (0,01 м) | Fe; 10.2. В указанном, в предыдущей задаче, гальваническом элементе электролиты замените раствором серной кислоты и составьте схему этого гальванического элемента (Al | Н2SO4 | Ni, см. задача 10.1). Какие изменения происходят в катодном процессе? Рассчитайте ЭДС гальванического элемента. 10.3. Подсчитайте электрохимический эквивалент металла, выполняющего роль катода в гальваническом элементе (задача 10.1). 10.4. Составьте схемы электролиза раствора соли, в который погружен анод в гальваническом элементе (задача 10.1): а) если электроды графитовые; б) если электроды из металла анода гальванического элемента (задача 10.1). Найдите массы (или объемы для газов) образующихся на электродах веществ при пропускании постоянного тока силой 6 А в течение 30 минут. Как изменится масса анода, если он сделан из металла? 41 10.5. Как происходит коррозия при контакте железа с указанным ниже металлом: а) при атмосферных условиях; б) в кислой среде (раствор серной кислоты). 1. Zn; 2. Sn; 3. Cd; 4. Ni; 5. La; 6. Ti; 7. Au; 8. Mg; 9. Co; 10. V; 11. Mo 12. Pb; 13. Pt; 14. Bi; 15. W; 16. Mn; 17. Zr; 18. Os; 19. Ag; 20. Cu; 21. Be; 22. Hf; 23. Ir; 24. Sb; 25. Sc; 26. Cr; 27. Al; 28. In; 29. Pd; 30. Hg Составьте схему образующегося гальванического элемента. Напишите схемы процессов протекающих на электродах в атмосферных условиях и в кислой среде. 11. ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ 11.1. Вычислите общую жесткость воды, если в V (л) ее содержится m1 (мг) ионов Mg2+ и m2 (мг) ионов Ca2+. № варианта 1. 3. 5. 7. 9. 11. 13. 15. 17. 19. 21. 23. 25. 27. V, л m1, мг m2, мг 10 10 10 10 10 25 25 25 25 25 15 15 15 15 380 950 450 900 1400 380 950 450 900 1400 380 950 450 900 1100 2200 1200 2400 3600 1100 2200 1200 2400 3600 1100 2200 1200 2400 № варианта 2. 4 6. 8. 10. 12. 14. 16. 18. 20. 22. 24. 26. 28. 42 V, л m1, мг m2, мг 35 35 35 35 35 40 40 40 40 40 20 20 20 20 380 950 450 900 1400 380 950 450 900 1400 150 135 200 250 1100 2200 1200 2400 3600 1100 2200 1200 2400 3600 400 420 550 700 29. 15 1400 3600 30. 20 270 750 11.2. При кипячении V (мл) воды, содержащей гидрокарбонат Me2+, выпал осадок массой m (мг). Рассчитайте временную жесткость воды. № варианта 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. V, л Me2+ m, мг 200 400 600 1000 1200 200 400 600 800 1000 200 400 600 800 1000 Ca2+ Mg2+ Ca2+ Mg2+ Ca2+ Mg2+ Ca2+ Mg2+ Ca2+ Mg2+ Ca2+ Mg2+ Ca2+ Mg2+ Ca2+ 2 2 2 2 2 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 3 3 3 3 3 № варианта 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. V, л Me2+ m, мг 200 400 600 800 1000 200 400 600 800 1000 200 400 600 800 1000 Mg2+ Ca2+ Mg2+ Ca2+ Mg2+ Ca2+ Mg2+ Ca2+ Mg2+ Ca2+ Mg2+ Ca2+ Mg2+ Ca2+ Mg2+ 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 4 4 4 4 4 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 11.3. Рассчитайте жесткость воды, если для ее полного устранения к V (л) воды добавлено m (мг) реагента. № варианта 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. V, л m, мг реагент 50 40 30 20 10 100 90 80 70 60 30 25 20 10 5 40 35 30 25 20 Ca(OH)2 Na2CO3 KOH Na3PO4 Na2B4O7 NaOH Na2HPO4 Ca(OH)2 Na2CO3 KOH № варианта 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 43 V, л m, мг реагент 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 45 40 35 30 25 27 23 22 20 18 Na2CO3 KOH Na3PO4 Na2B4O7 NaOH Na2HPO4 Ca(OH)2 Na2CO3 KOH Na3PO4 11. 12. 13. 14. 15. 50 40 30 20 10 80 70 65 60 55 Na3PO4 Na2B4O7 NaOH Na2HPO4 Ca(OH)2 26. 27. 28. 29. 30. 44 50 40 30 20 10 30 25 20 10 60 Na2B4O7 NaOH Na2HPO4 Ca(OH)2 Na2CO3 11.5. Рассчитайте массу Ca(OH)2 и Na2CO3, необходимых для умягчения V (м3) воды, общая жесткость которой составляет Жо, а временная жесткость – Жв. Примите во внимание, что Na2CO3 дороже Ca(OH)2. № варианта 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. V, м3 Жо Жв 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 5 7 9 11 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3,5 4,5 5,5 6,5 1,2 1,5 1,6 1,9 2,2 2,3 3,0 3,2 3,5 3,3 4,0 1,0 1,5 1,6 2,0 № варианта 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 45 V, м3 Жо Жв 13 15 17 19 21 23 2,5 5 7 9 11 13 15 17 19 7,5 8,5 9,5 10,5 11,5 12,5 13,5 4 5 6 7,5 8,5 9 10 11 2,5 2,6 3,2 3,6 3,8 4,1 4,3 1,3 1,6 2,1 2,3 2,6 2,9 3,2 3,3 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Глинка, Н.Л. Общая химия / Н.Л. Глинка. – 18-е изд. – 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. М.: Юрайт, 2011. – 886 с. – ISBN –978-5-9916-1221-0. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия / Н.С. Ахметов. – 7-е изд. – М.: Высш. Шк., 2009. – 743 с. – ISBN – 978-5-06003363-2. Коровин, Н.В. Общая химия / Н.В. Коровин. – 10-е изд. – М: Высш. Шк., 2008. – 560с. – ISBN – 978-5-06-004403-4. Гаркушин, И.К. Общая химия для технических вузов / И.К. Гаркушин, Н.И. Лисов, А.В. Немков. – 2-е изд. – Самара: СамГТУ, 2005. – 404 с. – ISBN – 5-7964-0457-1. Гаркушин, И.К. Неорганическая химия для технических и технологических вузов / И.К. Гаркушин, О.В. Лаврентьева, Н.И. Лисов, С.Н. Парфенова, И.Б. Костылева и др. – Самара: СамГТУ, 2008. – 443 с. – ISBN – 978-5-7964-1178-0. Гаркушин, И.К. Справочные материалы по общей химии – в помощь студенту: учеб. пособие / И.К. Гаркушин, Н.И. Лисов, О.Ю. Афанасьева. – Самара: СамГТУ, 2010. – 90 с. Семенов, И.Н. Химия / И.Н. Семенов, И.Л. Перфилова. – СПб.: Химиздат, 2000. – 656 с. – ISBN – 5-7245-1147-9. Глинка, Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии / Н.Л. Глинка. – М.: КноРус, 2009. – 240 с. – ISBN – 978-5-40600810-2. 46 ПРИЛОЖЕНИЕ Приложение 1 Таблица важнейших кислот* и их солей, содержащихся в вариантах задач пособия Кислота Название кислоты Название соли H3AlO3 Ортоалюминиевая Ортоалюминат HAlO2 Метаалюминиевая Метаалюминат H3AsO3 Ортомышьяковистая Ортоарсенит HAsO2 Метамышьяковистая Метаарсенит H3AsO4 Ортомышьяковая Ортоарсенат HAsO3 Метамышьяковая Метаарсенат H3BO3 Ортоборная Ортоборат HBO2 Метаборная Метаборат H2B4O7 Тетраборная Тетраборат HBr Бромоводородная Бромид HOBr Бромноватистая Гипобромит HBrO3 Бромноватая Бромат HCOOH Муравьиная Формиат CH3COOH Уксусная Ацетат HCN Цианистоводородная (синильная) Цианид H2CO3 Угольная Карбонат H2C2O4 Щавелевая Оксалат HCl Хлороводородная (соляная) Хлорид HOCl Хлорноватистая Гипохлорит HClO2 Хлористая Хлорит HClO3 Хлорноватая Хлорат HClO4 Хлорная Перхлорат 47 Продолжение прил. 1 Кислота Название кислоты Название соли H3CrO3 Ортохромистая Ортохромит HCrO2 Метахромистая Метахромит H2CrO4 Хромовая Хромат H2Cr2O7 Дихромовая (двухромовая) Дихромат (бихромат) HJ Йодводородная Йодид HOJ Йодноватистая Гипойодид HJO3 Йодноватая Йодат HJO4 Метайодная Метаперйодат H5JO6 Ортойодная Ортоперйодат H4MnO4 Ортомарганцеватистая Ортоманганит H2MnO3 Метамарганцеватистая Метаманганит H2MnO4 Марганцовистая Манганат HMnO4 Марганцовая Перманганат H2MoO4 Молибденовая Молибдат HN3 Азотистоводородная Азид HNO2 Азотистая Нитрит HNO3 Азотная Нитрат H3PO2 Фосфорноватистая Гипофосфит (Н2 PO3-) H3PO3 Фосфористая Фосфит (НРО32-) H3PO4 Ортофосфорная Ортофосфат НРО3 Метафосфорная Метафосфат H4P2O7 Пирофосфорная (двуфосфорная) Пирофосфат H2PbO2 Свинцовистая Плюмбит H4PbO4 Ортосвинцовая Ортоплюмбат H2PbO3 Метасвинцовая Метаплюмбат H2S Сероводродная Сульфид 48 Окончание прил. 1 Кислота Название кислоты Название соли HSCN Роданистоводородная(тиоциановая) Роданид (тиоцианид) H2SO3 Сернистая Сульфит H2SO4 Серная Сульфат H2S2O3 Тиосерная Тиосульфат H2SO5 Пероксомононадсерная (кислота Каро) Пероксомоносульфат H2S2O7 Пиросерная (Двусерная) Пиросульфат H2S2O8 Пероксодисерная (надсерная) Пероксодисульфат H2Se Селенистоводродная Селенид H2SeO3 Селенистая Селенит H2SeO4 Селеновая Селенат H4SiO4 Ортокремниевая Ортосиликат H2SiO3 Метакремниевая Метасиликат H2SnO2 Оловянистая Станнит H4SnO4 Ортооловянная Ортостанат H2SnO3 Метаоловянная Метастаннат H4TiO4 Ортотитановая Ортотитанат H2TiO3 Метатитановая Метатитанат HVO3 Ванадиевая Ванадат H2WO4 Вольфрамовая Вольфрамат H2ZnO2 Цинковая Цинкат * В приложении 1, кроме существующих кислот, приведены формулы и названия кислот, образованных из амфотерных гидроксидов. 49 Приложение 2 Термодинамические константы некоторых веществ Вещество Al(к) Al2O3(к) C(графит) ССl4(ж) CН4(г) C2H2(г) C2H4(г) C2H6(г) C6H6(г) C2H5OH(ж) C6H12O6 (глюкоза) CO(г) CO2(г) CaCO3(к) CaF2(к) Ca3N2(к) CaO(к) Ca(OH)2(к) Cl2(г) Cl2O(г) ClO2(г) Cl2O7(ж) Cr2O3(к) CuO(к) Fe FeO(к) Fe2O3(к) Fe3O4(к) H2(г) HBr(г) HCN(г) ΔfНо298 кДж/моль 0 -1676,0 0 -135,4 -79,4 226,8 52,3 -89,7 82,9 - 227,6 -1273,0 - 110,5 - 393,5 - 1207,0 - 1214,6 -431,8 - 635,5 -986,6 0 76,6 105,0 251,0 -1440,6 -162,0 0 -264,8 -822,6 - 1117,1 0 - 36,3 135,0 Sо298 Дж/моль*K 28,31 50,9 5,74 214,4 182,6 200,8 219,4 229,5 269,2 160,7 197,5 213,7 88,7 68,9 105 39,7 76,1 222,9 226,2 257,0 81,2 42,6 27,15 60,8 87,4 146,2 130,5 198,6 113,1 50 ΔfGо298 кДж/моль 0 -1582,0 0 -64,6 -50,8 209,2 68,1 -32,9 129,7 -174,8 -919,5 -137,1 -394,4 -1127,7 -1161,9 -368,5 -604,2 -896,8 0 94,2 122,3 -1050,0 -129,9 0 -244,3 -740,3 -1014,2 0 -53,3 125,5 Вещество HCl(г) HF(г) HI(г) HN3(ж) H2O(г) H2O(ж) H2S(г) J2 KCl(к) KClO3(к) Mg MgCl2(к) Mg3N2(к) MgO(к) N2(г) NH3(г) NH4NO2(к) NH4NO3(к) N2O(г) NO(г) N2O3(г) NO2(г) N2O4(г) N2O5(к) NiO(к) O2(г) OF2(г) P2O3(к) P2O5(к) PbO(к) PbO2(к) S SO2(г) Продолжение прил. 2 Sо298 ΔfGо298 Дж/моль*K кДж/моль 186,8 -92,5 178,7 -272,8 206,5 1,8 328,0 238,8 188,7 -228,6 70,1 -237,3 205,7 -33,8 116,73 0 82,6 -408,0 143,0 -289,9 32,55 0 89,9 -591,6 87,9 -400,9 26,9 -596,6 191,5 0 192,6 -16,7 151 -183,8 219,9 101,4 210,6 86,8 307,0 140,5 240,2 51,5 303,0 98,4 178 114,1 38,0 -211,6 205,0 0 247,0 42,5 173,5 114,5 -1348,8 66,1 -189,1 79,4 -218,3 31,88 0 248,1 -300,2 ΔfНо298 кДж/моль - 92,3 - 270,7 26,2 294,0 -241,8 - 285,8 - 21,0 0 - 435,9 -391,2 0 -641,1 - 461,1 - 601,8 0 -46,2 - 256,0 - 365,4 82 90,3 83,3 33,5 9,6 -47,2 -239,7 0 25,1 -820,0 -1492,0 -219,3 - 276,6 0 - 296,9 51 Вещество SO3(г) SiCl4(ж) SiH4(г) SiO2(кварц) Sn SnO(к) SnO2(к) Ti(к) TiCl4(ж) TiO2(к) WO3(к) ZnO(к) ΔfНо298 кДж/моль -395,8 - 687,8 37,4 -910,9 0 -286,0 - 580,8 0 - 804,2 - 943,9 -842,7 -350,6 Sо298 Дж/моль*K 256,7 239,7 204,6 41,8 51,5 56,5 52,3 30,6 252,4 50,3 75,9 43,6 52 Окончание прил. 2 ΔfGо298 кДж/моль -371,2 57,2 -856,7 0 -256,9 -519,3 0 -737,4 -888,6 -736,9 -320,7 Приложение 3 Электрохимический ряд напряжений металлов в водных растворах Стандартный Стандартный Уравнение Уравнение электродного электродного потенциал ϕ0 потенциал ϕ0 процесса процесса при 25 оС, В при 25 оС, В Li+ + ē = Li -3.045 Cd2+ + 2ē = Cd -0.403 + 3+ Rb + ē = Rb -2.925 In + 3ē = In -0.342 + 2+ K +ē=K -2.925 Co + 2ē = Co -0.277 + 2+ Cs + ē = Cs -2.923 Ni + 2ē = Ni -0.250 2+ 2+ Ba + 2ē = Ba -2.900 Mo + 2ē = Mo -0.200 2+ 2+ Ca + 2ē = Ca -2.866 Sn + 2ē = Sn -0.136 + 2+ Na + ē = Na -2.714 Pb + 2ē = Pb -0.126 3+ 3+ La + 3ē = La -2.380 W + 3ē = W -0.110 2+ 3+ Mg + 2ē = Mg -2.363 Fe + 3ē = Fe -0.036 3+ + Sc + 3ē = Sc -2.100 2H + 2ē = H2 0.0 2+ 3+ Be + 2ē = Be -1.850 Bi + 3ē = Bi +0.215 4+ 3+ Hf + 4ē = Hf -1,700 Sb + 3ē = Sb +0.240 3+ 2+ Al + 3ē = Al -1.662 Cu + 2ē = Cu +0.337 2+ + Ti + 2ē = Ti -1.628 Cu + ē = Cu +0.521 4+ 2+ Zr + 4ē = Zr -1.530 Os + 2ē = Os +0.700 2+ + V + 2ē = V -1.200 Ag + ē = Ag +0.799 2+ 2+ Mn + 2ē = Mn -1.180 Hg + 2ē = Hg +0.854 2+ 2+ Cr + 2ē =Cr -0.913 Pd + 2ē = Pd +0.987 2+ 3+ Zn + 2ē = Zn -0.763 Ir + 3ē =Ir +1.150 3+ 2+ Cr + 3ē =Cr -0.744 Pt + 2ē = Pt +1.190 2+ 3+ Fe + 2ē = Fe -0.440 Au + 3ē = Au +1.498 Приложение 4 Стандартные электродные потенциалы неметаллов в водной среде Электродная реакция ϕ о, В S2– → S + 2ē 2J– → J2 + 2ē 2Br– → Br2 + 2ē 2Cl– → Cl2↑ + 2ē 2SO42– → S2O82– + 2ē 2F– → F2↑ + 2ē -0.508 +0,536 +1,065 +1,360 +2,01 +2,87 53 СОДЕРЖАНИЕ СБОРНИК ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ДОМАШНИХ ЗАДАНИЙ ПО КУРСУ ОБЩЕЙ ХИМИИ....1 СБОРНИК ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ДОМАШНИХ ЗАДАНИЙ ПО КУРСУ ОБЩЕЙ ХИМИИ....2 ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................................................................4 1. Классы неорганических соединений.......................................................................................................................4 2. ХИМИЧЕСКИЙ ЭКВИВАЛЕНТ............................................................................................................................6 3. СТРОЕНИЕ АТОМА И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА.............................................................................................................................................................9 4. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.......................................................................................................................11 5. ИОННЫЕ РЕАКЦИИ. ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ. ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ...............................................15 6. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ...............................................................................23 7. ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ..................................................................................................29 8. СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ И РАВНОВЕСИЕ.............................................................................32 9. РАСТВОРЫ.............................................................................................................................................................38 10. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ. ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ. ЭЛЕКТРОЛИЗ. КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ...........................................................................................................................................40 11. ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ............................................................................................................................................42 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК........................................................................................................................46 ПРИЛОЖЕНИЕ...........................................................................................................................................................47 Сборник задач Сборник индивидуальных домашних заданий по курсу общей химии ГУБАНОВА Татьяна Валерьевна ЛИСОВ Николай Иванович ПЕНИНА Вера Ивановна ТЮМЕНЦЕВА Светлана Ивановна Редактор Е.С. Захарова Технический редактор В.Ф. Елисеева Компьютерная верстка Е.Э. Парсаданян Подписано в печать . Формат 60х84 1/32. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. п.л. . Уч.-изд. л. . Тираж экз. Рег. № . __________________________________________________________________________________________ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный технический университет» 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Главный корпус. Отпечатано в типографии Самарского государственного технического университета 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Корпус № 8
