Контрольная работа по предмету "Химия"

Узнать цену работы по вашей теме


Химические формулы соединений



8

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ХИМИИ

14. В каком количестве Сг(ОН)з содержится столько же эквивалентов, сколько в 174,96 г Мg(ОН)2?

Молярная масса гидроксида магния составляет 58,32 г/моль, а эквивалентная масса - 29,16 г/моль. Следовательно, в массе гидроксида магния 174,96 г содержится 174,96 г : 29,16 г/моль = 6 моль-экв.

Молярная масса эквивалента гидроксида хрома (Ш) составляет 1/3 М Сг(ОН)з или 34,34 г/моль, а 6 моль-экв этого вещества составят 34,33г/моль х 6 моль = 205,98 г.

Таким образом, в 205,98 г Сг(ОН)з содержится столько же эквивалентов, сколько в 174,96 г Мg(ОН)2.

34. Сколько и какие значения может принимать магнитное квантовое число ml при орбитальном квантовом числе l=0,1,2,3? Какие элементы в периодической системе называются s-,р-, d-, f- элементами? Приведите примеры

Число значений магнитного квантового числа зависит от орбитального квантового числа и равно

(21 + 1), где 1 - орбитальное квантовое число. Поэтому при l=0 ml=0,

при l=1 ml принимает значения -1,0, +1;

при 1=2 ml принимает значения -2,-1, 0,+1,+2;

при =3 ml может принимать значения -3,-2,-1, 0, +1,+2,+3.

Химические элементы, в атомах которых происходит заполнение электронами s-,р-, d-, f- орбиталей соответственно, называются s-,р-,d-,f-элементами.

Например, к s-элементам относятся Н, Не, а также щелочные и щелочно-земельные металлы (металлы 1А и 11А -групп- Na, К, RЬ, Ве. Са, Мg, Sг и др.)

К р- элементам относятся например, элементы которыми завершаются периоды в периодической системе элементов (кроме первого периода) - В, С, N, Nе, J, Сl, Вг, Р, S, F, Аs, Sе, Аг, Rn, Те и др.

К d-элементам относятся элементы расположенные в больших периодах между s-элементами и р- элементами, например, Fе, Мn, Сг, Тi, Мо, Рt,Со,Ru, Rh и др.

К f-элементам относятся лантаноиды например, Се, Nd, Рm, Sm, Еu, Gd, и актиноиды, например, Тh, U, Nр, Рu, Аm и др.

54. Какую низшую степень окисления проявляет водород, фтор, сера и азот? Почему? Составьте формулы соединений кальция с данными элементами в этой степени окисления. Как называются соответствующие соединения?

Атом водорода имеет единственный валентный электрон. Поэтому низшая степень окисления водорода будет равна -1 (атом водорода принимает 1 электрон от другого элемента). Эту низшую степень окисления +2 -1 водород проявляет в соединении СаН2. Это соединение называется гидрид кальция.

Атом фтора имеет семь валентных электронов, до завершения энергетического уровня недостает одного электрона. Поэтому низшая (и единственная) степень окисления фтора -1. Соединения фтора в этой +2 -1 степени окисления называются фторидами. Например, СаF2 - фторид кальция.

Атом серы имеет шесть валентных электронов, до завершения энергетического уровня не достает двух электронов. Поэтому низшая степень окисления серы равна -2. Соединения серы в этой степени окисления +2 -2 называются сульфидами. Например, СаS - сульфид кальция.

Атом азота имеет пять валентных электронов, до завершения энергетического уроня не достает трех электронов. Поэтому низшая степень окисления азота равна -3. Соединения азота в этой степени окисления +2 -3 называются нитридами. Саз N2 -нитрид кальция.

74. Что следует понимать под степенью окисления атома? Определите степень окисления атома углерода и его валентность в соединениях: СН4; СН3ОН; НСООН; СО2

Под степенью окисления понимается условный заряд атома в соединении, вычисленный из предположения что оно состоит только из ионов. Степень окисления может принимать отрицательное, положительное и нулевое значение, представлять целое или дробное число. Алгебраическая сумма степеней окисления атомов в соединении всегда равна нулю, а в сложном ионе - заряду иона.

В приведенных соединения углерода атом углерода четырехвалентен. А вот степень окисления атома углерода в данных соединениях различна.

В метане - СН4 - степень окисления углерода - 4.

В метаноле - СНзОН - степень окиления углерода - 2 в муравьиной кислоте НСООН - степень окисления углерода +2, в диоксиде углерода - СО2 - степень окисления углерода +4.

94. При сгорании 11,5 г жидкого этилового спирта выделилось 308,71 кДж теплоты. Напишите термохимическое уравнение реакции, в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода. Вычислите теплоту образования С2Н5ОН (ж). Ответ: -277,67 кДж

С2Н5ОН (ж) + 3 О2 (г) = 2 СО2 (г) + 3 Н2О (п)

1 моль жидкого этилового спирата имеет массу 46 г.

Для составления термохимического уравнения составим пропорцию:

11,5 г этанола ---------------------- 308,71 кДж

46 г этанола ------------------------ х кДж

Тогда термохимическое уравнение метана примет вид:

С2Н5ОН (ж) + 3 02 (г) = 2 С02 (г) + 3 Н2О (п); ?Н° = -1234,84

Тепловой эффект реакции записываем со знаком «минус», так как теплота в ходе реакции выделяется.

По закону Гесса тепловой эффект реакции не зависит от пути перехода, а зависит только от конечного и начального состояния системы.

?Н° реакции = ??Н° обр конеч. - ??Н° обр нач

Стандартные энтальпии образования исходных веществ и продуктов реакции берем из справочника:

?Н°обр СО2(г) = -393,51 кДж/моль,

?Н°обр Н2О(пар) = -241,83 кДж/моль

?Н°обр О2(г) = 0 кДж/моль.

Отсюда

?Н°обр2Н5ОН (ж))= [?Н°обр2О) *3 + ?Н°обр (СО2) *2] - ?Н°реакции = [(-241,83)*3 + (- 393,51)*2 - (-1234, 84) = - 277,68 кДж/моль

114. Какие из карбонатов: ВеСОз, СаСОз или ВаСОз - можно получить при действии соответствующих оксидов с СО2? Какая реакции идет наиболее энергично? Вывод сделайте вычислив ?G°298 реакций

Возьмем по справочнику стандартные значения энергии Гиббса ?G°298 для исходных веществ и конечных продуктов реакций: ?G°298 ВеО = -569,54 кДж/моль, ?G°298 ВеСОз = -944,75, ?G°298 ВаО = -525,84 кДж/моль, ?G°298 ВаСО3 = -1132,77 кДж/моль; ?G°298 СаО = -603,46 кДж/моль,

?G°298 СаСО3 = -1128,35 кДж/моль; ?G°298 СО2 = -394,37 кДж/моль;

Тогда для реакции ВеО(к) + СО2(г) = ВеСОз(к) стандартное значение энергии Гиббса составит:

-944,75-[(-569,54)+(-394,37)]=+19,16кДж/моль.

Положительное значение энергии Гиббса для данной реакции указывает, что в стандартных условиях данная реакция протекает преимущественно справа налево и кабонат бериллия из ВеО и СО2 получить нельзя.

Для реакции ВаО(к) + СО2(г) = ВаСОз(к) стандартное значение энергии Гиббса составит:

-1132,77-[(-525,84)+(-394,37)]=-212,56кДж/моль/

Для реакции СаО(к) + СО2(г) = СаСОз(к) стандартное значение энергии Гиббса составит:

-1128,35-[(-603,46)+(-394,37)]=-130,52 кДж/моль.

Значение энергии Гиббса для данных реакций отрицательное и данные процессы протекают в прямом направлений, то есть получить карбонаты кальция и бария таким путем можно. Наиболее энергично будет протекать реакция между оксидом бария и углекислым газом, поскольку значение энергии Гиббса для этой реакции будет иметь наиболее отрицательное значение.

134. Равновесие гомогенной системы 4 НСl(г)2(г) - 2Н20(г)+2Сl2(г) установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ моль/л: [Н2О]р=0,14; l2]р =0,14; [НСl]Р = 0,20; 2]р = 0,32. Вычислите исходные концентрации хлороводорода и кислорода

Дано:

20]р = 0,14 моль/л

[Сl2]р =0,14 моль/л

[НСl]Р = 0,20 моль/л

2]р = 0,32 моль/л

[HCI]исх=? [O2] исх=?

Исходя из уравнения реакции весь хлор (2моль) образуется из хлороводорода (4моль), а вся вода - из исходного хлороводорода и кислорода.

Следовательно, чтобы образовалось 0,14 моль хлора должно вступить в реакцию 0,28 моль хлороводорода, а чтобы получить 0,14 моль воды нужно, чтобы в реакцию вступило 0,07 моль кислорода.

Таким образом, исходная концентрация НСl составляла 0,20+0,28=0,48 моль/л, а исходная концентрация О2 была равна 0,32+0,07=0,39 моль/л.

Ответ: Исходные концентрации хлороводорода и кислорода составляют соответственно 0,48 моль/л и 0,39 моль/л.

154. На нейтрализацию 1 л раствора, содержащего 1,4 г КОН, требуется 50см3 раствора кислоты. Вычислите молярную концентрацию эквивалента раствора кислоты

Найдем титр раствора КОН:

Теперь вычислим молярную концентрацию эквивалента раствора КОН:

Зная величину молярной концентрации эквивалента, раствора КОН вычислим молярную концентрацию эквивалента кислоты:

отсюда

0,5 моль/дм3.

174. Сколько граммов мочевины СО(NН2)2 следует растворить в 75г воды, чтобы температура кристаллизации раствора понизилась на 0,465°? Криоскопическая константа воды равна 1,86

Молярная масса мочевины равна 60 г/моль. Понижение температуры замерзания раствора ?ТК = 0,465 °С.

По закону Рауля понижение температуры кристаллизации раствора по сравнению с температурой кристаллизации чистого растворителя зависит от криоскопической константы растворителя и моляльной концентрации растворенного вещества. Отсюда можно вычислить массу растворенного вещества - мочевины в растворе.

194. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями

Fе(ОН)з + 3 Н+ = Ре3+ + 3 Н2О

Сd2+ + 2 ОН- = Сd(ОН)2

Н+ + NO2- =HNO2

Fе(ОН)3 (т)+ 3 НСl = FеС13 + 3 Н2О

Fе(ОН)3 (т) + 3 Н+ + 3 Сl- = Fе3+ + ЗСl- + 3 Н2О

Fе(ОН)3 (т) + 3 Н+ = Fе3+ + 3 Н2О

Сd(NOз)2+ 2 КОН = Сd(ОН)2 (т)+ 2 КNО3

Cd2+ + 2NO3 +2К+ +2OH- = Сd(ОН)2 (т)+ 2 К+ + 2 NО3-

Сd2 + 2 ОН- = Сd(ОН)2 (т)

НС1 + NaNО2 = НNО2 + NaС1

Н+ + Сl- + Nа+ + NO2- = НNО2 + Nа+ + Сl-

H+ +NО2 - =HNO2

214. При смешивании А12(SО4)з и Nа2СОз каждая из взятых солей гидролизуется необратимо с образованием соответствующих основания и кислоты. Выразите этот совместный гидролиз ионно-молекулярным и молекулярным уравнениями

А12(SО4)з + 3 Nа2СО3 + 3 Н2О > 2 А1(ОН)3(т) + 3 Nа24 + ЗСО2(г)

2 А13+ + 3 SО42- + 6 Nа+ + ЗСО32- + 3 Н2О > 2 Fе(ОН)3 (т) + 6 Nа+ + 3 SО42- + ЗСО2(г)

2 А13+ + ЗСО32- + 3 Н2О > 2 А1(ОН)3 (т) + ЗСО2(г)

254. Железная и серебряная пластины соединены внешним проводником и погружены в раствор серной кислоты. Составьте схему данного гальванического элемента и напишите электронные уравнения процессов на аноде и катоде.

(-)Fе |Н2S04| |Н2S04|Аg(+)

На аноде (железо) протекает процесс Fе-2 ё = Fе2+, электроны по проводнику переходят на серебряную пластину и на поверхности серебра катоде протекает процесс

2 Н+ + 2 ё = Н2 Т ^.

Железная пластина будет растворяться, а на серебряной пластине будет наблюдаться выделение водорода.

274. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на графитовых электродах при электролизе раствора КВr. Какая масса вещества выделяется на катоде и аноде, если электролиз проводить в течение 1 ч 35 мин при силе тока 15 А? Ответ: 0,886г; 70,79г

При электролизе водного раствора бромида калия с инертными (графитовыми) электродами на катоде протекает процесс восстановления молекул воды и выделяется водород:

2О+2ё =Н2^ +2О1H-

На аноде протекает процесс окисления бромид-ионов и выделяется бром: 2Вг- - 2ё =Вг2 Молярная масса эквивалента водорода равна 1 г/моль, а молярная масса эквивалента брома равна 79,904 г/моль.

Тогда по законам Фарадея можно найти массу водорода и брома, которые выделяются соответственно на катоде и на аноде.

294. Какой металл целесообразнее выбрать для протекторной защиты от коррозии свинцовой оболочки кабеля: цинк, магний или хром? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов атмосферной коррозии. Каков состав продуктов коррозии?

При протекторной защите протектор - более активный металл, чем металл защищаемой конструкции служит анодом и разрушается тем самым предохраняет от разрушения конструкцию. Поэтому, чем более отрицательный будет потенциал металла-протектора, тем эффективнее будет протекторная защита. Наиболее низкий потенциал будет у магния -2,37В, (у цинка - 0,763 В; у хрома - 0,74 В)

Так как оболочка кабеля сделана из свинца, то гальваническая пара магний - свинец будет иметь наибольшую разность потенциалов. И магний будет служить наилучшей протекторной защитой.

При атмосферной коррозии на поверхности магниевого протектора протекает процесс:

2Mg - 4ё = 2Mg2+

Электроны по проводнику переходят на свинцовый кабель и на поверхности свинца происходит кислородная деполяризация:

О2 + 2 Н2О + 4ё = 4 ОН-

Продуктом атмосферной коррозии будет гидроксид магния

2 Мg2+ + 4 ОН- = 2 Мg(ОН)2

314. Напишите выражения для констант нестойкости следующих комплексных ионов: [Аg(СN)2]-; [Аg(NН3)2]+; [Аg(SСМ)2]-. Зная, что они соответственно равны 1,0*10-21, 6,8*10-8, 2,1*10-11, укажите в каком растворе, содержащем эти ионы, при равной молярной концентрации ионов Аg+ больше?

Запишем выражения константы нестойкости для данных комплексных ионов:

При данной температуре величина константы нестойкости есть величина постоянная. Чем меньше константа нестойкости, тем устойчивее комплекс, поэтому наибольшая концентрация ионов серебра будет в растворе, содержащем комплексный ион [Аg(NНз)2]+.

Литература

1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М, 2002.

2. Карапетьянц М.Х., Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. М. 1994.

3. Глинка Л. И. Общая химия. М. 1984.




Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данную контрольную работу Вы можете использовать для выполнения своих заданий.

Доработать Узнать цену работы по вашей теме
Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме: