Протекающей при стандартных условиях.

Дано: Уравнение реакции Решение   Записываем реакцию в ионном виде:
Кс – ?

Feo(к) + Cu+2(р-р) + SO Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru <=> Fe+2(р-р) + SO Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru + Cuo(к) – полное ионное уравнение.

Cu+2(р-р) + Feo(к) < = > Fe+2(р-р) + Cu0(к) – сокращенное ионное уравнение

НОК ДМ

Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru окис-ль Сu+2 + 2ē = Cu 1 Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = 0,34 В (см. табл. 11.1)

Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru восст-ль Fe0 – 2ē = Fe+2 1 Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = –0,44 В (см. табл. 11.1)

Cu+2 + Fe0 = Cu0 + Fe+2

ε0 = Протекающей при стандартных условиях. - student2.ruПротекающей при стандартных условиях. - student2.ru ; ε0 = 0,34 – (–0,44) = 0,78 В.

Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru .

Так как приведенная реакция является окислительно-восстанови-тельной, то

Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru ,

где n – НОК.

Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = 1026

Высокое значение Кс свидетельствует о прктически полном смещении равновесия вправо.

Ответ: Кс = 1026

УРОВЕНЬ С

1. Определить состав смеси (% масс.) карбоната магния и оксида магния, если при прокаливании смеси получено 40 см3 оксида углерода (IV) (н.у.), а при взаимодействии продукта, полученного после прокаливания, с ортофосфорной кислотой получено 0,8 г ортофосфата магния. Составить уравнения реакций.

Дано: MgO и MgCO3 V Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = 40 см3 m Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = 0,8 г Решение: mсмеси = m(MgO)исх + Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru мас. Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru мас.
ω Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru – ? ω Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru – ?

Массу MgCO3 в смеси определяем используя уравнение реакции, протекающей при прокаливании:

MgCO3 Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru MgO + CO2 . (12.1)

84,3 г 22,4 л

m Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru 0,04 л,

где Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = 84,3 г/моль, V Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = 0,04 л,

откуда

m Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = 0,15 г.

Используем уравнение (12.1) также для расчета mMgO, полученного по реакции (12.1):

MgCO3 Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru MgO + CO2

84,3 г 40,3 г

0,15 mMgO, уравнения (12.1),

где Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = 40,3 г/моль,

откуда mMgO (12.1) = Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = 0,07 г.

После прокаливания смесь состоит только из MgО (mMgO(общ) =
= mMgO (12.1) + mMgO(исх)).

При взаимодействии продукта, полученного после прокаливания с ортофосфорной кислотой, протекает реакция

3MgO + 2H3PO4 = Mg3(PO4)2 + 3H2O.

Составляем пропорцию:

3∙ 40,3 г 262,9 г

mMgO(общ) 0,8 г,

где МMgО = 40,3 г/моль, М Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = 262,9 г/моль,

откуда mMgO(общ) = Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru г.

mMgO(исх) = mMgO(общ) – mMgO (12.1) = 0,37 – 0,07 = 0,3 г.

Таким образом

mсмеси = mMgO(исх) + Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = 0,30 + 0,15 = 0,45 г.

Состав исходной смеси

ω Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru мас.

ω Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = 100 – 66,7 = 33,3 % мас.

2. Составить схему получения металлического кадмия из 10 г смеси оксидов CdO и ZnO гидрометаллургическим методом.
В качестве растворителя оксидов использовать разбавленную серную кислоту. Определить состав смеси (% мас.) и массу полученного кадмия, если в качестве восстановителя CdO использовали СО, а объем образовавшегося СО2 составляет 300 см3 (н.у.).

Дано: mCdO + ZnO = 10 г V Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = 300 см3 Решение Составляем схему разделения оксидов и записываем уравнения реакций по стадиям: 1. Растворение оксидов кадмия и цинка в H2SO4:
ω Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru – ? ω Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru – ? mCd – ?

CdO + H2SO4 = CdSO4 + H2O;

ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O.

2. Осаждение гидроксидов кадмия и цинка гидроксидом натрия при стехиометрическом соотношении солей и гидроксида натрия:

CdSO4 + 2NaOH = Cd(OH)2↓ + Na2SO4;

ZnSO4 + 2NaOH = Zn(OH)2↓ + Na2SO4.

3. Растворение амфотерного гидроксида цинка в избытке щелочи:

Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4].

избыток растворимая соль

Так как Na2[Zn(OH)4] – растворимая соль, то в осадке остается только гидроксид кадмия.

4. Отделение осадка Cd(OH)2 от раствора фильтрацией, промывка, сушка.

5. Разложение осадка Cd(OH)2 при нагревании:

Cd(OH)2 Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru СdO + H2O↑.

6. Восстановление CdO оксидом углерода (II) при нагревании:

CdO + CO Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru Cd + CO2.

112,4 г 22,4 л

mCd 0,3 л,

где mCd = 112,4 г/моль,

откуда

m Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = 1,5 г.

Определяем содержание СdO в смеси:

CdO Cd

128,4г 112,4 г

mCdO 1,5 г,

где MCdO = 128,4 г/моль,

откуда m Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = 1,71 г.

Определяем

ω Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru ·100 = 17,1 %.

ω Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = 100 – 17,1 = 82,9 %.

Ответ: ω Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = 82,9 %, ω Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = 17,1 %; m Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = 1,5 г.

3. При растворении 0,5 г алюминиевой бронзы, состоящей из меди и алюминия, в хлороводородной кислоте выделилось 43,56 см3 водорода, собранного над водой и измеренного при 300 К и
740 мм рт. ст. Давление паров воды при 300 К равно 26,74 мм рт. ст. Определить состав сплава (% мас.).

Дано: mбронзы = 0,5 г HCl – растворитель V Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = 43,56 см3 Т = 300 К Р = 740 мм рт. ст. Р Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = 26,74 мм рт. ст. Решение   В соответствии со следствием из ряда стандартных электродных потенциалов металлов в хлороводородной кислоте могут растворяться только те металлы, у которых   Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru < 0.
Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru

Определяем стандартные электродные потенциалы:

Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = + 0,34 В, Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = –1,67 В.

Следовательно, в хлороводородной кислоте из сплава будет растворяться только алюминий.

Уравнение реакции имеет вид

Al + HCl = AlCl3 + H2↑.

Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru НОК ДМ

Al – 3e = Al3+ 1 2

H+ + e = H 3 6

Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑.

Массу алюминия в сплаве можно рассчитать по полученному уравнению реакции:

Al – 3 · 22400 см3 Н2.

mAlПротекающей при стандартных условиях. - student2.ru .

Откуда

Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru , (12.2)

где МAl = 27 г/моль

Объем водорода при н.у. Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru рассчитываем по объединенному уравнению газового состояния:

Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru .

Откуда

Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru = Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru =

= Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru .

где Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru .

Подставляя величину Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru в формулу (12.2), получаем

Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru .

Рассчитываем содержание металлов в сплаве:

Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru мас.

Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru мас.

Ответ: Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru мас., Протекающей при стандартных условиях. - student2.ru мас.

КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

УРОВЕНЬ А

1. Назвать следующие комплексные соединения: K3[Fe(CN)6]; [PtCl 3(NH3)3]Cl; [Co(NO2)3(NH3)3].

Ответ:

а) K3[Fe(CN)6] – гексацианоферрат (III) калия.

б) [Pt(NH3)3Cl 3]Cl – хлорид трихлоротриамминплатины (IV).

в) [Co(NH3)3(NO2)3] – тринитротриамминкобальт.

2. Написать формулы следующих химических соединений:

Наши рекомендации