8.5. Определите (устно) молярную концентрацию гидроксида натрия в растворе: а) с концентрацией катионов'натрия 0;074 моль/л, б) с рН = 11. Ответа а) 0,074 моль/л, б) 0,001 моль/л.
8.6. Определите (устно): а) концентрацию, катионов и анионов в 0,05М растворе сульфата натрия, б) количество катионов и анионов в 200 мл этого раствора. Ответ: *а) 0,1 моль/л (Т^а+), 0,05 моль/л (8 0 |“), б) 0,02 моль (Иа+), 6,01 моль (80^).
-8.7. Рассчитайте (устно) водородный показатель рН: а) 0,01М раствора хлороводорода, б) 0,01М раствора гидроксида , лития.
Ответ: а) 2, б) 12. |
. |
8.8. Определите (устно) молярную концентрацию катионов |
|
водорода в растворе, где рН равно: а) 4, б) |
10. Ответ: |
а) 1 *10“ 4 моль/л, б) 1 • 10“ 10 моль/л. |
|
8.9. Определите (устно) молярную концентрацию гидроксидионов в растворе, где рН равно: а) 4, б) 10. Ответ: а) 1 • 10“ 10 моль/л, б) 1 • 10“ 4 моль/л. ;
8.10.Имеются два раствора уксусной кислоты, в которых степень диссоциации растворенного вещества равна 1,34% и 4,25%. Укажите (не прибегая к расчету), ,в каком из растворов объемом 0,25 л содержится больше катионов водорода.
8.11.Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций двойного обмена в растворе:
а) РЬ(К03)2 + Ка28 = |
г) Иа2804 4- А§Ж)3 = |
б) РеС13 + Иа3Р04 = |
д ) В а(М О з)2 + А12(304)з = |
в) РЪ(СН3СОО)2 + Н28 = |
е) Ре804 + КОН = - |
8.12.Составьте возможные молекулярные уравнения реакций по
указанным ионным уравнениям; |
■ |
а) Са2+ + СО!" = СаССЦ |
г) Си2+ + 20Н - = Си(ОН)2| |
б) 82_ + 2Н+ = Н28Т |
д) Н+ 4- Р“ = НР(р) |
в) ы н ; + ОН" = ЫН3 Н26 (р) |
е) Сг3+ +.31- = Сг13| |
8.13. Определите, возможно ли совместное существование
в водном растворе.следующих веществ: |
|
а) нитрат бария и сульфат аммония; |
' |
<б) сульфид кальция и ацетат натрия;, |
|
в) гидроксид бария и нитрат магния; |
^ |
г) ортофосфат калия и нитрат свинца(И); |
_ |
д) катион серебра® и бромид-ион; |
|
е) катион. кадмия(П) и гидроксцд-ион. |
|
8.14. Укажите реакции, для которых составление ионных урав |
|
нений имеет смысл: |
* |
а) Ре2Оэ + ЗН2 = 2Ре + ЗН20; |
|
б) 2(1ЧН3 Н20) + М§804 = М^ОН)2 + (Т4Н4)2804; - |
|
в) НВЮ3 +^5НВг = ЗВг2 + ЗН20; |
|
г) 4ИН3 + 302 = 2И2 + 6Н20; |
|
д) ЗС12 + 6КОН = КСЮ3 + 5КС1 + ЗН20; |
- |
е) 2Си0ЧО3)2 = 2СиО + 4Ж)2 + 0 2. |
|
75
8Л5. 'Объясните, почему насыщенный 'раствор гидроксида магния не окрашивается -фенолфталеином в малиновый цвет,'’Но
после юшячения;раствора окраска появляется.
8.16. Укажите вещества а) хорошо растворимые в гводе, б) полностью диссоциирующие в водном растворе: (№14)2804, Н28,
Саз(Р0 4)2, Н3Р04, !^Н41, Ва(ОН)2, РЪ8, СаС12, Ре(0Н)2,М а2С 03, Ва§04, М§(ОН)2, СаР2:' Совпадают' ли (да,5'нет) списки веществпунктов (а) и (б)? Почему?*Дайте мотивированный ответ.
8.17. Составьте уравнения обратимого гидролиза солей ИаСНзСОО, (КН4)2304, К2СОэ, ЯЬ2803*;Сд(Н03)2, Ре804,К а28, СгС13,, Мп(СЮ4)2, КР. Укажите,среду?раствора.
8.18. В пробирках имеются водные растворы солей А1С13, КВг, Ыа3Р04. К первому из этих растворов добавили лакмус, ко второмуметилоранж, к третьемуфенолфталеин. Укажите окраску индикаторов в растворах. Ответ подтвердите уравнениями реакций.
8.19.К растворам 1ЧаН2Р04, Ыа2НР04 и Ка3Р04 добавили лакмус. Какой будет окраска каждого из растворов?
8.20.Почему не удается приготовить водный раствор 8п(Ж)3)2, но можно растворить эту соль в разбавленной азотной кислоте? Чго произойдет при сильном разбавлении югслого раствор^?.
8.21.Имеются растворы ацетата натрия и хлорида аммония.
Впервый раствор добавляют фенолфталеин, во второй-метил
оранж. Окраска индикатора не.изменяется. После кипячения, рас творов к ним опять добавляют те .же индикаторы. Теперь окраска
меняется;- Почему? , \ 8.22. Сливают растворы: а) сульфата алюминия и карбрната
натрия, б) нитрата хрома(Ш) и сульфида калия. Укажите результаты
опыта. . > > * \ 8.23,. Готовят водный раствор ацетата алюминия и. измержот
рН. Ползают значение, близкое к 7. Кипятят раствор. Появляется осадок дигидроксида-ацетата алюминия. Объясните результат
опыта. |
• |
. |
|
И, в растворе |
8.24. Установлено, что в растворе.Ыа2С 03 рН = |
||||
- ИаНСОз рН = 8.*Почему? |
КЬС1, |
КЬ2С 03, |
КН4С1, КЬНС03. |
|
8.25. Имеются растворы |
||||
В каком из растворов значениерН будет ниже? |
, |
- |
||
8.26. Подберите коэффициенты-в уравнениях реакций полного |
||||
гидролиза бинарных соединений: |
< |
|
" |
|
и31* + н2о = ион +кн3т |
РС1эО + Н2р = Н3Р 0 4 + НС1 |
Са3Р2 + Н20 = Са(ОН)2| + РН3Т |
1р7 + н2о;= н5юб + нр: |
А14С3 +. Н20 = А1(ОН)з|.+ СН4Т |
8Р4 + Н20 = 802 йН20 + НР |
ВС13 4- Н20 = В(ОН)3| + НС1 |
8а2о +н2о = 802 лн2о +на |
8.27.Значение рН в 0,01М растворе азотной кислоты при 25°С равно 2. Определите (устно), какое значение рН имеет Г10“8 М раствор той же кислоты. Ответ: рН -►7.
8.28.Значение,рЦ в.0,001М растворе гидроксида калия при 25°С равно 11. Определите (устно), какое значение рН имеет 110 " 9 М раствор того же основания. Ответ: рН -►7.
8.29.Раствор циановодорода НСК имеет рН <_7. Постепенно добавляют цианид калия КСИ и констатируют, что среда раствора становится менее кислотной, затем нейтральной и, наконец, ще лочной (рН > 7). Объясните результаты опыта.
8.30^,Значение рН раствора >ИаНС03 растет при нагревании. Почему?
8.31. В шесть пробирок /с,.водой внесены вещества: СаС03, К2803, (КНд)28е04, СзМ03г А ^з, № 2С2. Укажите, в каких про бирках: а) образуется прозрачный раствор,'б) выпадает осадок. В двух пробирках наблюдали выделение газа (какого?). Ответ подтвердите уравнениями реакций. Определите среду :раствора
вкаждой из пробирок.
9.ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ. ЭЛЕКТРОЛИЗ
, Окислительно-восстановительные реакции.' Восстановление и окисление: Окислители и. восстановители. Зависимость окисли тельно-восстановительных свойств веществ от положения элементов в Периодической системе..
Типичные (сильные) окислители "и восстановители. Вещества, проявляющие как окйслитёльные, ткк й восстановительные свбистваТ . V ,
Классификация окислительно-восстановительных реакций. Реакц^ межмблекулярного и внутримолекулярного окисления-вос становления,' реакции дисмутации и коммутации.
Элёктр^из. Про‘це(Хы, проходянХие на катоде й аноде. Элект ролиз1 веществ в расйлавё и взводном растворе. Электролиз воды. Уравнения электрохимических реакций. Практической* значение электролиза. , ,
Окислительно-восстановительные реакции. Такие реак ции протекают с изменением степеней окисления элементов и сопровождаются передачей электронов:-
НС1!0 + Н28"“ = НСГ1 + 8°| + Н20.
Понижение степени окисления элемента в ходе реакции,
отвечающее |
присоединению электронов |
атомами Зтого |
элемента, называется восстановлением: |
■' |
|
С\' + 2еч = |
: г |
|
Вданной реакции,С11 восстанавливается,до С1-1. Вещество, частицы которого (молекулы, атомы, ионы)
содержат восстанавливающиеся атомы, выполняет в реакции функцию окислителя. В данном примере окислитель - хлор новатистая кислота НСЮ.
Повышение степени окисления элемента в ходе реак ции, отвечающее потере (отдаче) электронов атомами этого элемента, называют окислением:
8_п —2е~ = 8°. . |
• , |
В данной реакции 8~п'окисляется до 8°.
Вещество, частицы которого содержат окисляющиеся атомы, выполняет в реакции функцию восстановителя.
Вданном примере восстановитель - сероводород Н28. ‘ Вещества, являющиеся, окислителями во многих реак
циях, представляют собой типичные (сильные) окислители. К ним относятся -Р2, С12, 0 2, КСЮ3, НСЮ3, Н28 0 4, НЖ>3, КМ п04, М п02, К 2Сг20 7, РЬ02 и др. Типичными (сильными) восстановителями являются Н2* С (графит), 2п, А1, Са, К1, НС1 (конц.), Н28, СО и др. .
Многие вещества могут в большом числе реакций прояв лять как окислительные, так и восстановительные свойства.
Ктаким веществам принадлежат КЖ>2, Н20 2, 8 0 2, Ка28 0 3
идр.
Окислительно-восстановительные свойства вещества, свя заны с положением элементов в Периодической системе Д.И. Менделеева. Простые вещества-неметаллы облада
е т большими окислительными свойствами,*а м етал |
|
л ы - большими |
восстановительными свойствами (0 2, |
С12-окислители, |
Иа, Ва, А1 и Ъ п- восстановители). |
В каждой группе* Периодической системы-элемент с больш им порядковым номером будет обладать и боль шими восстановительными свойствами вясвоей группе, а элемент с меньшим порядковым номером - большими окислительными свойствами. Так, С12-более сильный окислитель и более слабый восстановитель, чем 12; Н>Ю2более сильный окислитель и более слабый восстанови тель замечет азота(Ш), чем Н3А803 за счет мышьяка(Ш)
и т.д. |
> |
• - |
^ |
Соединения, |
содержащие атомы |
элементов в низкой |
|
степени окисления,, будут восстановителями-за счет этих атомов; например,^>Щ3восстановитель за счет азота(—III), Н28 -за счет серы(—II), КЛ-за счет иода(—I) и т.д. Соеди нения, включающие атомы, элементов в высокой степени окисления, будут окислителями; например, НЖ>3-окис литель за счет азота(-нУ), КМ п04-за счет марганца(+УП), К2Сг20 7-за счет хрома(+У1) и т.д.
Подбор* коэффициентов в уравнениях окислительно-вос становительных реакций. Для этого используются два метода-электронного балансами электронно-ионного ба
ланса. |
' |
V |
Метод электронного баланса складывается из следующих |
||
этапов: |
записывают формулы реагентов/и продуктов, находят |
|
а) |
||
элементы, которые повышают и понижают |
свои степени |
|
78
окисления, и^выписывают их отдельно:
МпС03 + КСЮ3 = Мп02 4- КС1 + С02 > |
|
|
СГ.„ = с г 1 |
|
|
Мл11... = Мп1У |
|
|
б) составляют уравнёния полуреакций |
восстановления |
|
и окисления, соблюдая |
законы сохранения |
числа атомов |
и заряда в каждой полуреакции: |
|
|
полуреакция восстановления |
С1У + 6е~ — С1-1 |
|
полуреакция окисления |
Мпи —2е~ = Мп1У |
|
в) подбирают дополнительные множители для уравнений полуреакций так, чтобы закон сохранения заряда выполнял ся для реакции в, целом, т.е. число принятых электронов в полуреакции восстановления, делаютравным числу от данных электронов в полуреакции окисления:
|
М ножитель |
СГ: + 6е~ = О " 1 |
1 |
Мп11 —2е~ = Мп^ |
, 3 |
г) проставляют (по найденным множителям) стехиомет рические коэффициенты в схему реакции (коэффициент 1 опускается).
ЗМпСОз + КСЮ3 = ЗМп02 4- КС1 4- С02;
д) уравнивают числа атомов тех элементов, которые не изменяют своей степени, окисления (если та.ких элементов два, то достаточно уравнять число атомов одного из них, а по второму-провести проверку). Получают уравнение химической реакции с подобранными коэффициентами:
х |
- |
• - |
ЗМпСОз 4- КСЮ3 = ЗМп02 4- КС1 4- ЗС0 2. |
|
|
Метод электронного баланса используют для подбора коэффициентов в уравнениях реакций между веществами, не находящимися в водном растворе, а также между вещест вами в водном растворе, если эти вещества и продукты
реакции-неэлектролиты: |
у |
Ре2Оэ 4*ЗСО = 2Ре 4- ЗС02 |
|
Реш.+ Зе~ = Ре° |
2 . |
С11 —2е~ =0™ 1 3
79