Тема 15 Окислительно-восстановительные реакции

1.Для реакций, происходящих по указанным ниже схемам, составьте полуреакции процессов окисления и восстановления методом электронного баланса. Расставьте коэффициенты в уравнении каждой реакции: KI + KIO₃ + H₂SO₄ → I₂ + K₂SO₄ + H₂O; NaCrO₂ + Br₂ + NaOH → Na₂CrO₄ + NaBr + H₂O; H₂S + KMnO₄ + H₂SO₄ → S + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O.

2.Какие из перечисленных реакций относятся к окислительно-восстановительным? Классифицируйте реакции окисления-восстановления: Ca²⁺ + CO₃^2- → CaCO₃; NaH → Na + H₂; Ba(NO₃)₂ + Na₂SO₄ → NaNO₃ + BaSO₄; CuO + H₂ → Cu + H₂O; HNO₂ → HNO₃ + NO + H₂O. Укажите окислитель и восстановитель.

3.Закончите уравнения реакций, в которых окислителем является концентрированная серная кислота: HI + H₂SO₄ → I₂; Zn + H₂SO₄ → H₂S; S + H₂SO₄ → SO₂.

4.Закончите уравнения реакций, в которых окислителем является перманганат калия: KMnO₄ + H₂S + H₂SO₄ → S + …; KMnO₄ + KI + H₂SO₄ → I₂ + …; KMnO₄ + NO₂ + H₂O → KNO₃ + …

5.Запишите продукты реакций, в которых окислителем является дихромат калия: K₂Cr₂O₇ + K₂S + H₂SO₄ → S + …; K₂Cr₂O₇ + KI + H₂SO₄ → I₂ + …; K₂Cr₂O₇ + H₃PO₃ + H₂SO₄ → . Составьте ионно-электронные уравнения процессов окисления и восстановления.

6.В каких из указанных реакций пероксид водорода является окислителем? Составьте уравнения полуреакций процессов ионно-электронным методом: KI + H₂O₂ + H₂SO₄ → I₂ + H₂O + K₂SO₄; H₂O₂ + H₂S → S + H₂O; H₂O₂ + KMnO₄ + H₂SO₄ → O₂ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O.

7.Чем объясняется появление коричневой окраски при добавлении иодида калия к подкисленному раствору пероксида водорода? Запишите уравнение реакции, составьте уравнение электронного баланса.

8.Закончить составление уравнений и указать, какой атом или ион выполняет функцию окислителя, а какой – восстановителя: а) NH₄NO₃ → N₂O + …; б) NaNO₃ → NaNO₂ + …; в) Pb(NO₃)₂ → PbO + NO₂ +

9.Допишите и расставьте коэффициенты в уравнениях следующих реакций:

1)FеCl₃ + KI ® FeCl₂ +I₂­ + … ;2) NaOH + СО₂ ® NaHCO₃. Какие из приведенных реакций являются окислительно-восстановительными? Составьте для них электронные уравнения.

10.Какие из следующих реакций являются окислительно-восстановительными? Допишите их, составьте электронные уравнения и расставьте коэффициенты:

K₂Cr₂O₇ + KOH ®…; Cu(OH)₂ ®…; 2AgBr ®… .

11.На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме: Cd + KMnO₄ + H₂SO₄ ® CdSO₄ + MnSO₄ + K₂SO₄ + Н₂О.

12.Допишите следующие окислительно-восстановительные реакции:

H₂S + Cl₂ = S¯ + HCl­ H₂S + О₂ = 2S¯ + H₂О H₂S + НNО₃ = S¯ + 2NО₂­ + H₂О. Составьте к ним электронные уравнения и расставьте коэффициенты.

13.Исходя из степени окисления хрома, йода и серы в соединениях К₂Сr₂O₇, KI и H₂SO₄, определите, какое из них является только окислителем, только восстановителем и какое может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме:
NaCrO₂ + PbO₂ + NaOH ® Na₂CrO₄ + Na₂PbO₂ + H₂O.

14.Составьте электронные уравнения. Расставьте коэффициенты в уравнении реакции, укажите, какое вещество является окислителем, а какое – восстановителем:
H₂S + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ ® S¯ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂О.

15.Может ли сероводород быть окислителем, а серная кислота – восстановителем? Ответ мотивируйте. Напишите уравнение реакции, происходящей при взаимодействии этих веществ, составьте электронные уравнения. Какие из следующих реакций:
S + Н₂SО₄ (конц.) ® … C + Н₂SО₄ (конц.) ® …являются окислительно-восстановительными? Составьте для них электронные уравнения. Допишите их и расставьте коэффициенты в уравнениях реакций.

16.Допишите уравнения реакций; составьте электронные уравнения и расставьте коэффициенты в следующих окислительно-восстановительных процессах:

Fe₂O₃ + Al ® CoO + H₂ ® NiO + CO ®

17.Реакция выражается схемой: H₂S + Cl₂ + Н₂О ® H₂SO₄ + НCl. Составьте электронные уравнения. Расставьте коэффициенты, укажите, какое вещество является окислителем, а какое – восстановителем.

18.Могут ли происходить окислительно-восстановительные реакции между веществами:
1) NН₃ и КМnO₄; 2) HNO₃ и HI; 3) НCl и H₂S? Почему?

19.Чем объясняется появление коричневой окраски при добавлении иодида калия к подкисленному раствору пероксида водорода? Запишите уравнение реакции, составьте уравнение электронного баланса.

Тема 16. Электролиз.

1. Запишите схему электролиза расплавов хлорида калия, фторида лития.

2. Составьте схему электролиза водных растворов хлорида калия, сульфата кадмия, нитрата натрия.

3. Водный раствор содержит смесь хлоридов меди (II), железа (II) и никеля (II). Концентрация указанных солей в растворе одинакова. Какова будет последовательность выделения этих металлов при электролизе?

4. Составьте схему электролиза расплавов хлорида натрия, бромида цинка.

5. Составьте схему электролиза водных растворов хлорида натрия, сульфата натрия.

6. Составьте схему электролиза водных растворов сульфата цинка, хлорида магния.

7. Составьте схему электролиза водных растворов сульфата меди, сульфида калия.

8. Составьте схему электролиза водных растворов хлорида цинка, нитрата кальция.

9. Составьте схему электролиза расплавов хлорида цинка, сульфата никеля.

10. Составьте схему электролиза расплавов хлорида никеля, оксида серебра (I).

11. Составьте схему электролиза водных растворов хлорида меди, иодида натрия.

12. Составьте схему электролиза водных растворов хлорида железа (II), сульфата марганца (II).

13. В какой последовательности будут разряжаться при электролизе водного раствора катионы Zn²⁺ Cd²⁺ Ni²⁺ Au³⁺ Ag⁺ при их одинаковой концентрации?

Тема 18. Коррозия

1. Как происходит коррозия алюминиевого листа, склепанного медной заклепкой? Cоставьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.

2. Опишите типы коррозии по виду разрушения металлов.

3. Медь не вытесняет водород из разбавленных растворов кислот. Почему? Однако, если к медной пластинке, опущенной в кислоту, прикоснуться цинковой, то на меди начинается бурное выделение водорода. Дайте этому объяснение, составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов. Напишите уравнение протекающей химической реакции.

4. Имеется железная пластина, покрытая слоем алюминия. Будет ли окисляться металл и какой при нарушении целостности покрытия? Обоснуйте ответ.

5. Как происходит атмосферная коррозия луженого железа и луженой меди при нарушении целостности покрытия? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.

6. Имеется железная пластина, покрытая слоем хрома. Будет ли окисляться металл и какой при нарушении целостности покрытия? Обоснуйте ответ.

7. Железное изделие покрыли кадмием. Какое это покрытие – анодное или катодное? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении целостности покрытия. Какие продукты коррозии при этом образуются?

8. Имеется железная пластина, покрытая слоем никеля. Будет ли окисляться металл и какой при нарушении целостности покрытия? Обоснуйте ответ.

9. Железное изделие покрыли свинцом. Какое это покрытие – анодное или катодное? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении целостности покрытия. Какие продукты коррозии образуются?

10. Какое из приведенных веществ, будучи добавлено к воде, усилит коррозию железа, опущенного в воду: натрия нитрит, натрия хлорид, натрия силикат?

ТЕМА 20. Жесткость воды

1.Сколько граммов CaSO₄ содержится в 1 м³ воды, если жесткость, обусловленная присутствием этой соли, равна 4 м-экв/л?

2.Вычислите жесткость воды, зная, что в 600 л ее содержит­ся 65,7 г гидрокарбоната магния и 61,2 г сульфата кальция.

3.В 220 л воды содержится 31 г сульфата магния. Чему равна жесткость этой воды?

4.Какую массу фосфата натрия надо прибавить к 500 л воды, чтобы устранить ее карбонатную жесткость, равную 5 м-экв?

5. В 3 м³ воды содержится 340 г сульфата магния. Вычислите жесткость этой воды.

6.Вода, содержащая только гидрокарбонат магния, имеет жесткость 3,5 м-экв. Какая масса гидрокарбоната магния содержится в 200 л этой воды?

7.Какие соли обусловливают жесткость природной воды? Какую жесткость называют карбонатной, некарбонатной? Как можно уст­ранить карбонатную, некарбонатную жесткость? Напишите уравнения соответствующих реакций. Чему равна жесткость воды, в 3 л которой содержится 36,47 мг Mg²⁺ и 50,3 мг Са²⁺?

8.Чему равна жесткость воды, если для ее устранения к 50 л воды потребовалось прибавить 21,1 г карбоната натрия?

9.Какую массу карбоната натрия необходимо добавить к
400 л воды, чтобы устранить жесткость, равную 3 м-экв?

10.Жесткость воды, в которой растворен только гидрокарбонат кальция, равна 9 м-экв. Какая масса гидрокарбоната кальция содер­жится в 500 л воды?

Список рекомендуемой литературы

1. Глинка Н.Л. Общая химия. – Л.: Химия, 1987. – 702 с.

2. Общая химия / Под ред. Н.В. Коровина. – М.: Высш. шк., 2000.

3. Общая химия в формулах, определениях, схемах: Учеб. пособие / И.Е. Шиманович, М.Л. Павлович, В.Ф. Тикавый, П.М. Малашко; Под ред. В.Ф. Тикавого. – Минск: Універсітэцкае, 1996. – 528 с.

4. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. – М.: Высш. шк., 1988. – 640 с.

5. Угай Я.А. Общая химия. – М.: Высш. шк., 1984. – 440 с.

6. Угай Я.А. Неорганическая химия. –М.: Высш. шк., 1989. – 463 с.

7. Общая химия / Под ред. Е.М. Соколовской, Л.С. Гузея. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1989. – 640 с.

8. Рэмсден Э.Н. Начала современной химии. – Л.: Химия, 1989. – 784 с.

9. Лучинский Г.П. Курс химии. – М.: Высш. шк., 1985.

10. Фролов В.В. Химия. – М.: Высш. шк., 1979.

11. Князев Д.А., Смарыгин С.Н. Неорганическая химия. –М.: Высш. шк., 1990. – 430 с.

12. Николаев Л.А. Неорганическая химия. – М.: Просвещение, 1982. – 640 с.

13. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. –Л.: Химия, 1985. – 264 с.

14. Вопросы и задачи по общей химии / Под ред. Н.Н. Суворова. – М.: Высш. шк., 1977. – 230 с.