Пример решения задания 6
Составьте схемы электролиза водного раствора CuSO4
а) с инертным анодом.
б) с использованием анода из меди.
Решение:
а) Электролиз водного раствора сульфата меди (II) с инертным анодом;
в растворе происходит диссоциация соли:
CuSO4 
Cu2+ + SO42-
Возможные окислители Cu2+ и H2О
Так как 
> 
, более сильным окислителем является ион Cu2+, и на катоде происходит восстановление металлической меди.
| катодная | Cu2+ + 2ē → Cuo | |
| реакция |
Возможные восстановители SO42- и H2O.
Так как 
< 
, более сильным восстановителем является вода, и на аноде происходит выделение кислорода из воды
| анодная | 2Н2О – 4ē → О2 + 4Н+ | |
| реакция |
Составим суммарное уравнение реакции, объединив уравнения катодной и анодной реакций с учетом коэффициентов электронного баланса.
краткое ионное уравнение
2Cu2+ + 2H2O 
2Cuo(кат.) + O2(ан.) + 4Н+(ан.)
молекулярное уравнение
2CuSO4 + 2H2O 2Cu(кат.) + O2(ан.) + 2H2SO4(ан.)
б) При электролизе водного раствора сульфата меди (II) с медным анодом в качестве восстановителей будем рассматривать SO42-, H2O и сам анод Cu. Анион SO42- разряжаться не будет, а при сравнении, > видно, что более сильным восстановителем является медь Cu. На электродах идут следующие процессы:
на катоде: Cu2+ + 2ē → Cu0
на аноде: Cuo – 2 ē → Cu2+
краткое ионное уравнение
Cu2+ + Cu0 Cu0 + Cu2+
молекулярное уравнение
CuSO4 + H2O +Cu0 Cu0(кат.) + H2O + CuSO4 (анод)
Рекомендуемая литература
1. Глинка Н.Л., Ермаков А.И. Общая химия: Учебное пособие ждя вузов / Под ред. А.И. Ермакова–29 изд., испр.–М.: Интеграл–Пресс.–2001.–728 с.
2. Глинка Н.И., Рабинович В.А., Рубина Х.М. Задачи и упражнения по общей химии. Учебное пособие для студентов нехим. спец. вузов/Под ред. В.А. Рабиновича, Х.М. Рубиной.–изд. стереотип.–М.: Интеграл–Пресс, 2004.–240 с.
3. Молявко М.А., Шевляков Ф.Б. Окислительно-восстановительные реакции Учебное пособие Уфа, УГНТУ, 2008 г.
ЗАДАНИЕ № 8
По теме: «Классификация неорганических веществ. Свойства»
ЗАДАНИЯ
1. Написать формулы и наименования оксидов указанных кислот:
H2SO4, H3BO3, H4P2O7, HClO, HMnO4.
2. Написать формулы и наименования оксидов, соответствующих указанным гидроксидам: H2SiO3, Cu(OH)2, H3AsO4, H2WO4, Fe(OH)3.
3. Выведите формулы ангидридов и назовите их, зная формулы следующих кислот: H2MoO4, H2Cr2O7, HNO3, HBO2, H2MnO4.
4. Назовите и напишите графические формулы следующих оксидов: N2O, SO2, Mn2O7, CO, SnO2. Приведите соответствующие им гидратные соединения.
5. Назовите и напишите графические формулы следующих оксидов: N2O5, P2O3, CaO, K2O, NO2. Напишите уравнения реакций их гидратации.
6. Какие оксиды можно получить, разлагая при нагревании следующие вещества: Fe(OH)3, Cr(OH)3, Pb(NO3)2, H2SiO3, H2SO4? Напишите уравнения реакций и названия оксидов.
7. С какими из перечисленных ниже оксидов будет реагировать соляная кислота: SiO2, CuO, SO2, Fe2O3, CdO, P2O5, CO2, ZnO? Напишите соответствующие реакции.
8. Могут ли одновременно находиться в растворе: LiOH и NaOH, KOH и SO2, Ca(OH)2 и Ba(OH)2, Sr(OH)2 и NO2, NaOH и P2O5, Ba(OH)2 и CO2? Ответ поясните. Напишите необходимые реакции и названия образующихся соединений.
9. Какие кислоты могут быть получены непосредственным взаимодействием с водой оксидов: P2O5, CO2, N2O5, SO2, NO2?
10. Написать уравнения реакций, свидетельствующих об основных свойствах FeO, Al2O3, CaO, CrO.
11. Написать уравнения реакций, доказывающих кислотный характер SO3, Mn2O7, P2O5, CrO3.
12. Какие из веществ, формулы которых приведены ниже, будут реагировать с оксидом бария: CO2, NaOH, P2O5, AlCl3, K2O, CuO, H2O? Дайте обоснованный ответ. Напишите уравнения возможных реакций, укажите условия их осуществления и назовите вещества.
13. Какие вещества, формулы которых указаны ниже, будут реагировать с оксидом цинка: NaOH, Fe2O3, Ca(OH)2, SO3, HNO3? Дайте обоснованный ответ. Запишите уравнения возможных реакций, укажите условия их осуществления и назовите вещества.
14. Написать уравнения реакций образования Mg2P2O7, Ca3(PO4)2, Mg(ClO4)2, Ba(NO3)2 в результате взаимодействия:
а) основного и кислотного оксидов;
б) основания и кислотного оксида;
в) основного оксида и кислоты.
15. Укажите какой характер имеют гидраты указанных оксидов: CaO, N2O5, Mn2O7, MnO, SnO, FeO, SiO2, Fe2O3. Напишите формулы гидратов, назовите их.
16. Назовите и напишите графические формулы оксидов: P2O5, CO2, Mn2O7, ZnO. Составьте уравнения реакций взаимодействия их с водой.
17. Напишите реакции солеобразования оксидов следующих элементов:
а) лития, берилия, бора, углерода, азота;
б) натрия, магния, алюминия, фосфора, серы;
в) стронция, серебра, цинка, сурьмы, мышьяка.
18. Назовите оксиды и приведите формулы соответствующих им гидратных соединений: SnO, SnO2, ClO2, SrO, P2O5, N2O5.
19. Напишите эмпирические и графические формулы оксидов:
а) рубидия, цезия, галлия, ртути (II);
б) таллия (I), таллия (III), углерода (II), мышьяка (III);
в) мышьяка (V), сурьмы (V), висмута (III), сурьмы (III);
г) серы (IV), серы (VI), селена (IV), селена (VI);
д) теллура (IV), теллура (VI), хлора (I), хлора (VII);
е) хрома (III), хрома (VI), марганца (II), марганца (IV);
ж) марганца (VII), железа (II), железа (III), олова (IV).
20. Напишите уравнения реакций солеобразования оксидов хрома. Приведите графические формулы этих оксидов.
21. Напишите графические формулы и назовите оксиды:
а) ClO2, P2O5, P2O3, N2O3, SiO2;
б) MgO, PbO2, PbO, GeO2, Pb2O.
22. Назовите соли и напишите их графические формулы:
а) CrCl3, Ba(HCO3)2, MgSO4, AlOHCl2;
б) Fe(NO3)3, CrOHSO4, Ca3(PO4)2, Fe(HS)2;
в) (ZnOH)2SO3, Al(H2PO4)3, CaSiO3, FeCl2;
г) Cr2(HPO4)3, FeOHNO3, Al2(SO4)3, CoS;
д) AlN, (CuOH)2CO3, Al2(SO3)3, Mg(HCO3);
е) MgSO3, Na2HPO4, Al(OH)2Cl, CaSiO3;
ж) Na2S, KClO3, FeOHNO3, Ca(H2PO4)2;
и) FeOHCl, FeHPO4, Cu(AlO2), Al2O3;
к) Cu2(OH)2SO4, Na2Cr2O7, Al2S3, NaHZnO2;
л) Ba(HSO3)2, CrOHSO4, Na2PbO2, Na3AlO3;
м) Mg(ClO4)2, CoOHCl, Al2(CO3)3, ZnF2;
н) PbOHNO3, BaHAlO3, K2Cr2O7, Mg2Si;
п) Al4(SiO4)3, Cd(HS)2, NaH2PO4, K2MnO4;
р) NaMnO4, Al2(ZnO2)3, Fe(HCO3)2, CrOHSO4;
с) Ba(OCl)2, NaVO3, Ca(HSiO3)2, (PbOH)2SO4.
23. Составьте формулы следующих солей:
а) дигидрофосфат кальция, сульфат гидроксоалюминия, сульфат бария, карбонат алюминия;
б) нитрит кальция, гидроалюминат цинка, сульфид бария, хлорид гидроксоцинка;
в) сульфат гидроксоникеля (II), гидросульфид кадмия, карбид железа (III), хромат кальция;
г) хлорид гидроксожелеза (II), силицид магния, дигидроалюминат бария, нитрит цинка;
д) хлорид дигидроксоалюминия, гидросульфит бария, нитрид кальция, манганат железа (III);
е) нитрат гидроксохрома (III), бихромат стронция, дигидросиликат калия, ортоалюминат бария;
ж) метаборат меди (II), ортоалюминат алюминия, хлорид гидроксоцинка (II), сульфид железа (III);
и) гипохлорит алюминия, гидроортоалюминат кальция, бромид ванадия (V), сульфит гидроксомеди (II);
к) метафосфат кальция, перхлорат натрия, гидрокарбонат магния, сульфат дигидроксожелеза (II);
л) ортосиликат магния, нитрит свинца (II), гидрохромат меди (II), бромид гидроксоалюминия;
м) метасиликат цинка, сульфит железа (III), нитрат гидроксожелеза (III), дигидроортоалюминат кобальта (II);
н) метаалюминат кальция, гидросульфид железа (III), перманганат бария, хлорид дигидроксомагния;
п) ортоалюминат магния, гидроксокарбонат алюминия, метафосфат цинка;
р) плюмбит магния, ортосиликат алюминия, нитрат дигидроксохрома (III), гидрофосфат никеля (II);
с) плюмбит алюминия, сульфид алюминия, хлорид дигидроксохрома (III), гидросульфит меди (II).
24. Составить уравнения реакций получения солей: дигидрофосфат натрия, гидросульфит бария, хлорид дигидроксоалюминия, нитрат гидроксохрома (III).
25. Как превратить соли, указанные в задаче 24, в средние?
26. Изменяя соотношение реагирующих веществ по реакции Ca(OH)2+H3PO4 получить кислые, основную и среднюю соли.
27. Назовите приводимые ниже кислые соли и напишите уравнения реакций, при помощи которых можно эти соли превратить в средние: KH2PO4, K2HPO4.
28. Назовите приводимые ниже основные соли и напишите уравнения реакций, при помощи которых можно превратить эти соли в средние: Al(OH)Cl2, Fe(OH)2Cl.
29. Определите массу гидроксида натрия, необходимую для перевода 100 г гидрокарбоната натрия в карбонат натрия.
30. Напишите уравнения реакций образования кислых солей (назовите эти соли):
а) KOH+H2SO3 г) KOH+H3PO3
б) Ca(OH)2+H3PO4 д) NaOH+H2S
в) KOH+CO2 е) Ba(OH)2+H2SO4
31. Напишите уравнения реакций образования основных солей (назовите их):
а) Al(OH)3+HNO3 г) Bi(OH)3+HNO3
б) Mg(OH)2+HCl д) Fe(OH)3+H2SO4
в) Cu(OH)2+HNO3 е) Al(OH)3+H2SO4
32. Составьте формулы средних и кислых бариевых солей следующих кислот: H2SO4, H2S, H3PO4. Напишите реакции получения кислых солей. Назовите их.
33. Переведите в средние следующие соли: NaHCO3, ZnOHCl, Bi(OH)2NO3, Ca(HCO3)2,Mg(HSO3)2. Напишите уравнения соответствующих реакций.
34. Составить уравнения реакций между кислотами и основаниями, приводящих к образованию солей: NaNO3, NaHSO4, Fe2(SO4)3, Fe(HCO3)2.
35. Переведите в средние следующие соли: FeOHSO4, Fe(HCO3)2, KHS, (MgOH)2SO4.
36. Напишите формулы средних, кислых и основных солей алюминия следующих кислот: CH3COOH, HNO3, H2SiO3.
37. Напишите формулы основных и кислых кальциевых солей следующих кислот: H2SiO3, H2CO3, H2SO4.
38. Составить уравнения реакций между кислотами и основаниями, приводящих к образованию солей K2S, KHS, (MgOH)2SO4, Mg(HSiO3)2.
39. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
а) 
; б) 
; в) 
.
40. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
а) 
; б) 
; в) 
.
41. Допишите уравнения реакций взаимодействия веществ в молекулярной и ионной формах:
а) Al2(SO4)3+Ba(NO3)2→…
б) FeCl3+KOH→…
в) Na2CO3+Ca(OH)2→…
г) Na2SiO3+HCl→…
42. Допишите уравнения следующих реакций в молекулярной и ионной формах:
а) CuSO4+NaOH→…
б) CuCl2+K2CO3→…
в) CuO+HNO3→…
г) Cu(OH)2+HCl→…
43. Допишите уравнения реакций образования основных солей в молекулярной и ионной формах:
а) Al(OH)3+HNO3→…
б) Fe2(SO4)3+NaOH→…
в) Zn(OH)2+H3AsO4→…
г) Mg(OH)2+HCl→…
44. Допишите уравнения реакций образования кислых солей в молекулярной и ионной формах:
а) NaOH+H2CO3→…
б) KOH+H3PO4→…
в) KOH+H2SO4→…
г) Ba(OH)2+H3PO4→…
45. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах между следующими веществами: а) хлоридом железа (III) и фосфатом натрия; б) сульфатом меди (II) и фосфатом натрия; в) сероводородом и нитратом меди (II); г) сульфидом калия и сульфатом цинка; д) сульфидом натрия и нитратом магния.
46. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах между следующими веществами: а)гидроксохлоридом магния и гидроксидом натрия; б)гидроксосульфатом железа (III) и серной кислотой; в)гидрофосфатом кальция и гидроксидом кальция; г)гидросульфидом кальция и гидроксидом калия; д)дигидрофосфатом бария и гидроксидом бария.
47. Составьте уравнения реакций в молекулярной и ионной формах между соответствующими кислотами и гидроксидами, приводящими к образованию следующих солей: FeOHSO4, NaHCO3, Mg(NO3)2, Ca3(PO4)2, Al2(SO4)3. .
48. Закончите уравнения следующих реакций получения солей в молекулярной и ионной формах:
а) ZnO+KOH→… в) Sn(OH)2+NaOH→…
б) Al2O3+NaOH→… г) Zn+KOH→…
49. Закончите уравнения реакций получения солей в молекулярной и ионной формах:
а) Ca+H3PO4→… в) Al(OH)3+HClO4→…
б) CaO+HNO3→… г) Ba(OH)2+H3AsO4→…
50. Напишите уравнения реакций образования средних солей между следующими веществами: а) силикатом натрия и азотной кислотой; б) гидрокарбонатом калия и бромводородной кислотой; в) гидросульфатом калия и гидроксидом калия; г) гидроксосульфатом алюминия и серной кислотой; д) гидроксоацетатом алюминия и уксусной кислотой.
51. Составить уравнения реакций получения всеми возможными способами следующих солей: сульфат меди (II), нитрат натрия, карбонат кальция.
52. Какие соли можно получить, имея в своем распоряжении CaSO4, AgNO3, K3PO4, BaCl2. Написать уравнения реакций и назвать полученные соединения.
53. Могут ли одновременно находиться в растворе следующие вещества: CuSO4 и BaCl2, Ca(OH)2 и CO2, KOH и H3PO4, KNO3 и CaCl2, NaOH и Na2HPO4, MgOHCl и KOH? Ответ поясните, напишите уравнения реакций и названия полученных веществ.
54. Какова массовая доля (%) хлорида цинка в растворе , полученном при взаимодействии 13 г металлического цинка со 100 г раствора, содержащего 14,6 г HCl?
55. Какая масса раствора HCl с массовой долей 20% израсходована для полного растворения 10 г смеси цинка с оксидом цинка, если известно, что при этом выделилось 2,24 л водорода?
56. Вычислите массовую долю (%) серной кислоты в растворе, полученном растворением 40 г SO3 в 160 г раствора H2SO4 с массовой долей 80%.
57. При действии серной кислоты на 800 г NaCl получено 200 г HCl. Какова массовая доля (%) продукта реакции от теоретического выхода?
58. Какой объем CO2 выделится, если прокалить 200 г CaCO3, содержащего 15% примесей?
59. К 25 мл раствора HCl с массовой долей 10% (плотность 1,047 г/см3) прибавили 30 мл раствора NaOH с массовой долей 10% (плотность 1,109 г/см3). Какова реакция среды после окончания реакции?
60. Вычислите массу оксида кальция, необходимую для получения гидроксида кальция массой 3,7 г.
61. Оксид углерода (II) можно получить при взаимодействии углерода с оксидом железа (III). Составьте уравнение реакции и вычислите, сколько литров оксида углерода (II) образуется из оксида железа (III) массой 80 г.
62. Сколько граммов оксида серы (VI) пошло на образование сульфата калия массой 270г?
63. Вычислите количество оксида алюминия, необходимое для получения Al(NO3)3 массой 213 г.
64. Сколько молей оксида углерода (IV) необходимо для образования Ca(HCO3)2 количеством вещества 0,5 моль?
65. Сколько граммов гидроксида натрия с массовой долей NaOH 10% требуется на нейтрализацию серной кислоты массой 20 г с массовой долей H2SO4 4,9%?
66. Сколько граммов гидроксида натрия получается в результате взаимодействия с водой оксида натрия количеством вещества 0,1 моль?
67. Сколько граммов водорода можно получить при взаимодействии железа массой 11,2 г с соляной кислотой?
68. Сколько литров водорода можно получить при действии избытка разбавленной серной кислоты на цинк массой 24 г?
69. Смесь оксида меди (II) и металлической меди массой 2,5 г обработали раствором соляной кислоты массой 3,6 г (кислота взята в избытке). Сколько кислоты при этом было израсходовано? Каков состав смеси, если меди в ней 20%?
70. При взаимодействии двухвалентного металла массой 1,4 г с кислотой выделился водород объемом 0,56 л. Назовите этот металл.
71. Какое количество серной кислоты потребовалось для осаждения сульфата бария массой 699 г при взаимодействии избытка хлорида бария с серной кислотой?
72. При обработке серной кислотой фосфорита массой 1 кг с массовой долей Ca3(PO4)2 62% был получен суперфосфат Ca3(PO4)2+2CaSO4 массой 0,910 кг. Определите массовую долю (%) выхода суперфосфата от теоретического.
73. Сколько граммов концентрированной азотной кислоты требуется для окисления меди массой 8 г до нитрата меди?
74. Какое количество аммиака и серной кислоты необходимо для образования сульфата аммония массой 26,4 г?
75. Сколько граммов соляной кислоты должно прореагировать с карбонатом кальция, чтобы образовался диоксид углерода массой 132 г?
76. Сколько граммов гидроксида калия необходимо взять для нейтрализации 0,5 моль серной кислоты?
77. К раствору, содержащему хлорид меди (II) массой 5,4 г, прибавили раствор, содержащий сероводород массой 1,7 г. Раствор выпарили. Определите количество и массу образовавшегося осадка.
78. При взаимодействии избытка сульфата калия с раствором нитрата свинца (II) образовался осадок массой 9,09 г. Сколько граммов нитрата свинца (II) содержалось в растворе?
79. К раствору, содержащему 0,2 моль хлорида железа (III), прибавили 0,24 моль гидроксида натрия. Сколько молей гидроксида железа образовалось в результате реакции и сколько граммов хлорида железа (III) осталось в растворе?
80. Сколько литров диоксида углерода образуется при сжигании соединения массой 8 г, состоящего из С (массовая доля 75%) и Н (25%)?
81. Сколько граммов гидроксида калия потребуется для превращения серной кислоты массой 70 г в кислую соль?
82. Каковы масса и состав соли, образующейся при взаимодействии 20 г NaOH и 30 г H2SO4?
83. Через раствор, содержащий 14,8 г Ca(OH)2, пропустили 22,4 л CO2. Каковы состав соли и её масса?
84. Составить уравнения, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
а) Fe(OH)3→Fe2O3→Fe→FeCl3→FeOHCl2→Fe2(SO4)3→Fe(NO3)3;
б) P→P2O5→H3PO4→Ca3(PO4)2→Ca(H2PO4)2→Ca3(PO4)2;
в) Cu(OH)2→CuO→Cu→CuSO4→Cu2(OH)2SO4→Cu(NO3)2;
г) Ca(HCO3)2→CaCO3→CaO→CaCl2→CaCO3→CaSO4;
д) Al2O3→KAlO2→Al(OH)3→AlOHSO4→Al→Al(NO3)3;
е) Zn→ZnSO4→Zn(OH)2→Na2ZnO2→ZnCl2→ZnCO3→ZnO;
ж) CO2→Ca(HCO3)2→CaCO3→CaCl2→Ca(OH)2→CaCO3→CO2;
и) SiO2→Si→Mg2Si→SiH4→SiO2→Na2SiO3→H2SiO3→SiO2;
к) Al→NaAlO2→HAlO2→K[Al(OH)4]→Al2O3→Al→AlCl3→AlOHCl2;
л) Fe→FeO→Fe(NO3)3 → FeSO4→Fe(HSO4)2→Fe2(SO4)3→FeOHSO4;
м) Cu→Cu(NO3)2→Cu(OH)2→CuOHCl→CuCl2→[Cu(NH3)4]Cl2;
н) (NH4)2Cr2O7→Cr2O3→Cr(OH)3→NaCrO2→Na2CrO4→NaHCrO4;
п) NaHCO3→Na2CO3→Na2O→Na2SO4→NaOH→Cr(OH)3→CrOHSO4;
р) KMnO4→MnO2→MnCl2→Mn(OH)4→ MnCl4;
с) ZnO→Al2(ZnO2)3→Zn(OH)2→ZnCl2→ZnOHCl→ZnCl2.
85. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
а) ZnSO4→Zn(OH)2→ZnCl2→Zn→ZnSO4→Zn(OH)2→Na2[Zn(OH)4];
б) AlCl3→Al(NO3)3→Al(OH)3→Na[Al(OH)4]→Al2(SO4)3;
в) Pb(NO3)2→Pb(OH)2→PbO→Na2[Pb(OH)4]→PbSO4.
86. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
а) Fe2(SO4)3→FeCl3→Fe(OH)3→FeOH(NO3)2→Fe(NO3)3;
б) K→KOH→KHSO4→K2SO4→KCl→KNO3;
в) Cu(OH)2→CuOHNO3→Cu(NO3)2→CuSO4→Cu(OH)2→CuO.
87. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
а) Ca→Ca(OH)2→CaCl2→Ca(NO3)2→CaSO4→(CaOH)SO4;
б) Cu→Cu(NO)2→Cu(OH)2→CuSO4→Al2(SO4)3→Al2O3;
в) Mg→MgSO4→MgCl2→MgOHCl→Mg(OH)2→MgO.
88. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
а) CuSO4→CuCl2→ZnCl2→Na2ZnO2→Zn(OH)2→ZnOHCl;
б) Hg(NO3)2→Al(NO3)3→NaAlO2→Al(OH)3→AlOHCl2→AlCl3;
в) ZnSO4→Zn(OH)2→ZnCl2→AlCl3→Al(OH)3→Al2O3.
89. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
а) CuCl2→Cu(OH)2→CuSO4→ZnSO4→Na2[Zn(OH)4]4;
б) Fe(NO3)3→FeOH(NO3)2→Fe(OH)3→FeCl3→Fe(NO3)3;
в) Al2O3→AlCl3→Al(OH)3→NaAlO2→NaNO3.
Варианты заданий
| Вари-ант | Номер задачи | Вари- ант | Номер задачи | ||||||||
| 22 а | 84 а | 23 а | 85 а | ||||||||
| 22 б | 84 б | 17 а | 23 б | 85 б | |||||||
| 22 в | 84 в | 17 б | 23 в | 85 в | |||||||
| 22 г | 84 г | 17 в | 23 г | 86 а | |||||||
| 22 д | 84 д | 23 д | 86 б | ||||||||
| 22 е | 84 е | 19 а | 23 е | 86 в | |||||||
| 22 ж | 84 ж | 19 б | 23 ж | 87 а | |||||||
| 22 и | 84 и | 19 в | 23 и | 87 б | |||||||
| 22 к | 84 к | 19 г | 23 к | 87 в | |||||||
| 22 л | 84 л | 19 д | 23 л | 88 а | |||||||
| 22 м | 84 м | 19 е | 23 м | 88 б | |||||||
| 22 н | 84 н | 19 ж | 23 н | 88 в | |||||||
| 22 п | 84 п | 23 п | 89 а | ||||||||
| 22 р | 84 р | 21 а | 23 р | 89 б | |||||||
| 22 с | 84 с | 21 б | 23 с | 89 в |
Примеры решения задач
Пример 1.
Назовите и напишите графические формулы молекул следующих оксидов: CaO, SeO2,Sb2O3
Решение:
CaO – оксид кальция;
Графическая формула CaO Ca=О;
SeO2 – оксид селена (IV);
Графическая формула SeO2 О= Se=O;
Sb2O3 – оксид сурьмы (III);
Графическая формула Sb2O3 О= Sb-O- Sb=О.
Пример 2.
Назовите кислоты H4GeO4, HPO3, H2S2O7 и напишите их графические формулы
Решение: H4GeO4 содержит центральный атом Ge в высшей степени окисления, в ней число атомов водорода равно числу атомов кислорода (т.е. H4GeO4 отвечает общей
формуле ортокислот состава H4 Э О4). Следовательно, H4GeO4 называют ортогерманиевой
кислотой
HPO3 имеет в своем составе атом фосфора в высшей степени окисления (+5), её молекула содержит на одну молекулу воды меньше, чем в ортокислоте (H3PO4).
Поэтому HPO3 называют метафосфорной кислотой.
H2S2O7 содержит два центральных атома серы, поэтому в названии должна присутствовать приставка ди.
Степень окисления атомов серы в молекуле максимальна (+6), поэтому H2S2O7 называют дисерной кислотой.
Пример 3. Назвать соли: AlN, (CuOH)2CO3 , Al2(SO4)3, MgHCO3. Написать их графические формулы.
Решение:
AlN – нитрид алюминия
Al ≡ N
(CuOH)2SO4 – сульфат гидроксо меди (II) Al2(SO4)3 – сульфат алюминия
H − O − Cu − O O O − S = O
\ // / / \\
S Al − O O
/ \\ \
H − O − Cu − O O O − S = O
/ \\
O O
/
Al − O O
\ \ //
O − S = O
Mg(HCO3)2 – гидрокарбонат магния
H − O
|
O − C = O
/
Mg O − C = O
 |
О Н
Пример 4
Напишите уравнения реакций получения солей из оксидов хрома.
Решение: Хром в соединениях имеет степень окисления +6, +3, +2. Его оксиды CrO3, Cr2O3 и CrO, соответственно, кислотный, амфотерный и основной. Уравнения реакций, характеризующие их способность образовывать соли, следующие:
CrO3 + 2NaOH = Na2CrO4 + H2O
Cr2O3 + 6 HCl = 2CrCl3 + 3H2O
Cr2O3 + 2NaOH = 2NaCrO2 + H2O
CrO + 2HCl = CrCl2 + H2O
Пример 5
С какими из перечисленных веществ вступит в реакцию серная кислота: KOH, CuO, Ba(OH)2, Fe2O3, Al2O3, CO2, SiO2, H3PO4, O2, H2O? Составьте уравнения возможных реакций
Решение: Серная кислота не взаимодействует с веществами имеющими кислотные свойства (H3PO4, CO2, и SiO2) и с кислородом, т.к. она не способна окисляться.
Уравнения возможных реакций
H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O
основание
H2SO4 + СuO = CuSO4 + H2O
основной
оксид
H2SO4 + Ba(OH)2, = Ba SO4 + 2H2O
основание
3H2SO4 + Fe2O3 = Fe2(SO4)3+ 3H2O
амфотерный
оксид
3H2SO4 + Al2O3 = Al 2(SO4)3+ 3H2O
амфотерный
оксид
H2SO4 + KOH = KНSO4 + H2O
2H2SO4 + СuO = Cu(HSO4)2 + H2O
H2SO4 (конц.) + nH2O= H2SO4 ∙ nH2O
олеум
Пример 6. Назовите приведенные здесь кислую, основную соли: Al(OH)2Cl, Ba(HSO3)2. Напишите реакции, с помощью которых их можно превратить в средние соли.
Решение:
Al(OH)2Cl – основная соль, хлорид дигидроксоалюминия
Ba(HSO3)2 – кислая соль, гидросульфит бария
1) Основная соль – та соль, в формуле молекулы которой имеется гидроксид - ион.
2) Кислая соль – та соль, в молекуле которой содержится ион водорода.
3)Средняя соль – молекула такой соли содержит катион металла и кислотный остаток, не
содержащий ион водорода.
Основную соль в среднюю превращают добавлением кислоты
Al(OH)2Cl + 2HCl = AlCl3 + 2H2O.
Кислую соль превращают в среднюю действием на нее основания
Ba(HSO3) + Ba(OH)2 = 2BaSO3 + 2H2O.
Пример 7. Написать реакции с помощью которых можно осуществить следующие превращения
Al2O3 → KAlO2 → Al(OH)3 → AlOHSO4 → Al2(SO4)3 → Al → Al(NO3)3
Решение:
а) Al2O3+ 2KOH = 2KAlO2 + H2O
метаалюминат
калия
б) 2KAlO2 + H2SO4 + 2H2O → 2Al(OH)3 + K2SO4
в) Al(OH)3 + H2SO4 = AlOHSO4 + 2H2O
недост. сульфат
гидроксоалюминия
г) 2AlOHSO4 + H2SO4 = Al2(SO4)3 + 2H2O
сульфат
алюминия
д) Al2(SO4)3 + 3Mg = 2Al + 3MgSO4
φºAl3+ | Al = -1,68 B
φºMg2+ | Mg = -2,37 B
Следовательно, магний активнее алюминия и может вытеснить алюминий из его соли.
е) Al + 4HNO3 = Al(NO3)3 + NO + 2H2O
Al – 3e = Al3+ | 1
NO3- + 4H+ + 3e = NO + 2H2O | 1
Пример 8 Напишите уравнения реакций в молекулярных и ионо-молекулярных формах гидроксида натрия со следующими веществами:
P2O5, Al(OH)3, CuSO4, ZnO
Решение:
1) P2O5 + 6NaOH = 2Na3PO4 + 3H2O
P2O5 + 6OH- = 2PO43-+ 3H2O
2) Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]
амфотер. изб. тетрагидроксоалюминат
натрия
Al(OH)3+ OH- = [Al(OH)4]-
3) CuSO4 + 2NaOH = ↓Cu(OH)2 + Na2SO4
эквивалентные гидроксид
количества меди (II)
Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2
4) PbSO4 + 2NaOH = Na2PbO2 + H2SO4
изб. плюмбит
натрия
PbSO4 +2OH-= PbO22- + SO42-
5) ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O
амфотер. изб. цинкат
гидроксид натрия
ZnO + 2OH- = ZnO22- + H2O
Пример 9 Напишите реакции следующих превращений
Решение:
1) FeSO4 + 2NaOH = ↓Fe(OH)2 + Na2SO4
2) FeSO4 + BaCl2 = FeCl2 + BaSO4↓
3) FeSO4 + Ba(NO3)2 = Fe(NO3)2 + BaSO4↓
Пример 10 Сколько литров раствора серной кислоты с массовой долей H2SO4 10% и плотностью 1,07 г/мл требуется для нейтрализации гидроксида натрия массой 16 кг?
Решение:
Запишем уравнение реакции нейтрализации:
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
Определяем массу H2SO4, необходимую для нейтрализации
2ּ 40 г NaOH – 98 г H2SO4
16000 г NaOH – х
Находим массу 10% раствора H2SO4 по формуле;
, следовательно
Находим объем раствора H2SO4, необходимый для нейтрализации NaOH
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Глинка Н.Л., Общая химия.–М.: Интегралл-пресс, 2004.
2. Ерохин Ю.М., Фролов В.И. Сборник задач и упражнений по химии.–М.: Высшая школа, 2005.
3. Сыркин А.М., Зорина Л.Н. Классификация и номенклатура неорганических веществ. Учебное пособие, УГНТУ, 2006 г.
4. Курс общей химии /Под ред. Н.В.Коровина-М.:Высшая школа, 1999 г.
Задание №9
по теме "Химия воды. Жесткость воды"
Методика решения задач по теме "Жесткость воды и методы её умягчения" основана на понятии жесткости, знании единиц измерения жесткости, методов умягчения воды и некоторых общих формул.
Единой международной единицы измерения жесткости не существует. Различные страны условно принимают свои единицы. В нашей стране жесткость выражают в ммоль-эквивалентах (мэкв) ионов Са2+ и Mg2+ (либо соответствующих солей кальция и магния), содержащихся в 1л воды; 1 (мэкв) жесткости соответствует 20,04 мг Са2+ в I л воды или 12,16 мг Mg2+ в 1 л воды.
Если известны массы ионов или соответствующих им солей, то жесткость считается по формуле
где m1, m2, m3 – массы ионов металлов (или их солей) в воде, мг;
– эквивалентные массы ионов металлов (или их солей), мг/экв;
V – объём воды, л.
Различают карбонатную (или временную) жесткость (Жк) и некарбонатную (или постоянную) жесткость (Жнк). Некарбонатная жесткость представляет собой разность между общей жесткостью и карбонатной.
Жнк = Жобщ - Жк
Временную жесткость воды (Жк) можно определить по объёму кислоты, пошедшей на её титрование. В соответствии с законом эквивалентов количество эквивалентов всех участвующих в химической реакции веществ должно быть одинаково. Следовательно:
,
где 
– объём кислоты, пошедшей на титрование, мл;
– объём пробы воды, взятой для титрования, мл;
Сн – нормальная концентрация кислоты, экв./л;
Отсюда:
(мэкв/л).
Аналогично можно рассчитать общую жесткость воды (Жобщ.) по объёму трилона Б, пошедшего на титрование:
(мэкв/л).
Эквивалент трилона Б равен 
г
Для устранения жесткости на практике часто используется известково-содовый метод. Добавление к воде Ca(OH)2 устраняет карбонатную жесткость (ЖК), а добавление (Na2CO3) – некарбонатную жесткость (ЖНК).
; 
;
.
Иногда при умягчении воды известково-содовым методом дозы извести и соды, вводимые в воду, определяются пробным умягчением. Для ориентировочных расчетов можно использовать следующие формулы:
где 
и 
– содержание извести и соды, мг/л;
– карбонатная жесткость, мэкв/л;