226 Составьте электронные уравнения и укажите, какой процесс –

226 Составьте электронные уравнения и укажите, какой процесс –
окисление или восстановление – происходит при следующих превращениях:
Mn6+→Mn2+; Cl5+ → CI-; N3- → N5+
На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в
уравнении реакции, идущей по схеме Сu20 + HN03 → Cu(NO3 )2+NO +
Н20.
Решение
6+
2+
Mn +4ē→Mn восстановление;
Cl5+ +6ē → CI- восстановление;
N3- -8ē → N5+ окисление.
3Сu+20 + 14HN+503 = 6Cu+2(NO3 )2+2N+2O + 7Н20.
Сu+-1ē→ Cu+2
3
окисление, восстановитель
+5
+2
N +3ē→ N
1
восстановление, окислитель
246. Потенциал серебряного электрода в раствор AgNO3 составил
95 % от значения его стандартного электродного потенциала. Чему равна концентрация ионов Ag+ (в моль/л) ?
Решение
0
+
Е (Ag / Ag)=0,80В; зная, что потенциал серебряного электрода в растворе AgNO3 составил 95%, рассчитаем его значение:
Е0(Ag+/ Ag)=0,80В*95%/100%=0,76В
Е(Ag+/ Ag)= Е0(Ag+/ Ag)+0,059/z*lg[Ag+]
Подставив численные значения, рассчитаем концентрацию ионов серебра:
0,76=0,80+0,059/1*lg[Ag+]
lg[Ag+] =(0,76-0,80)/0,059
[Ag+] =0,20 моль/л
Ответ: 0,20 моль /л.
266. Электролиз раствора сульфата некоторого металла проводили
при силе тока 6 А в течение 45 минут, в результате чего на катоде выделилось 5,49 г металла. Вычислите эквивалентную массу металла.
Решение
Согласно законам Фарадея
𝑀экв (Ме) ∗ 𝐽 ∗ 𝑡
𝑚(Me) =
𝐹
следовательно
𝑚(Me) ∗ 𝐹
𝑀экв (Ме) =
𝐽∗𝑡
t=45 мин=2700 с
5,49 ∗ 9650
𝑀экв (Ме) =
= 32,7 г/моль
6 ∗ 2700
Ответ: 32,7 г/моль.
286. Железное изделие покрыли никелем. Какое это покрытие —
анодное или катодное? Почему? Составьте электронные уравнения
анодного и катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении
покрытия во влажном воздухе и в хлороводородной (соляной) кислоте.
Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях?
Решение
По справочнику определим значения стандартных электродных потенциалов:
E0(Ni2+/Ni) = - 0,25 В
E0(Fe2+/Fe) = - 0,44 В
Т.к. E0(Fe2+/Fe) < E0(Ni2+/Ni), то никелевое покрытие будет катодным.
Схема электродных процессов в кислой среде:
А(-)/Fe: Fe0 → Fe2+ + 2e
К(+)/Ni: 2H+ + 2e → Н2
Fe + 2HCl = FeCl2 + Н2
Схема электродных процессов во влажном воздухе:
:
А(-)/Fe: Fe0 → Fe2+ + 2e
К(+)/Ni: 2H2O + O2 + 4e → 4 OH2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)2
Затем идет дальнейшее окисление до трехвалентного железа.
326. Почему пероксид водорода способен диспропорционировать
(самоокисляться-самовосстанавливаться)? Составьте электронные и
молекулярные уравнения процесса разложения Н2О2.
Решение
Пероксид водорода имеет формулу Н2+О2-.
Степень окисления кислорода в пероксиде водорода равна -1, то есть
имеет промежуточное значение между степенью окисления кислорода в воде
(-2) и в молекулярном кислороде (0). То есть кислород в степени окисления 1 способен как окисляться, так и восстанавливаться, что делает возможным
реакцию диспропорционирования:
2Н2О2- = O20+ 2Н2О2-.
2О--2ē→ O20
1
2О +1ē→ О
2
окисляется, восстановитель
восстанавливается, окислитель
366. Чем можно объяснить восстановительные свойства соединений олова (II) и окислительные свойства свинца (IV)? На основании
электронных уравнений составьте уравнения реакций :
а) SnCl2 + HgCl2;
б) PbO2 + HCl(конц).
Решение
У атомов свинца и олова на внешнем слое находится по 4 электрона.
У олова (II), например, в соединении Sn+2О-2 , на внешнем слое, исходя
из степени окисления, еще остаются 2ē, которые атом может отдавать в химических реакциях, проявляя восстановительные свойства.
У свинца (IV), например в соединении Pb+4O2-2 , исходя из степени
окисления на внешнем слое нет электронов, поэтому, он может только принимать электроны в химических реакциях, проявляя окислительные свойства.
а) Sn+2Cl2 + 2Hg+2Cl2= Hg2+Cl2 + Sn+4Cl4.
Sn+2-2ē→ Sn+4
1
окисление, восстановитель
+2
+
Hg +1ē→ Hg
2
восстановление, окислитель
б) Pb+4O2 + 4HCl-(конц) = Pb+2Cl2 +Cl20 + 2Н2O.
2Cl- -2ē→ Cl20
1
окисление, восстановитель
+4
+2
Pb +2ē→ Pb
1
восстановление, окислитель
396. Составьте уравнения реакций, которые надо провести для
осуществления следующих превращений:
Сd → Cd(NO3)2 → Cd(OH)2 → [Cd(NH3)6](OH)2 → CdSO4
Решение
Сd → Cd(NO3)2 → Cd(OH)2 → [Cd(NH3)6](OH)2 → CdSO4
1) Сd + 2HNO3(конц) = Cd(NO3)2 + NO2↑ + H2O
2) Cd(NO3)2 + 2NaOH = Cd(OH)2↓ + 2NaNO3
3) Cd(OH)2↓ + 6NH4OH = [Cd(NH3)6](OH)2 + 6H2O
4) [Cd(NH3)6](OH)2 + 4H2SO4 = CdSO4 + 3(NH4)2SO4 + 2H2O
416. Составьте уравнения реакций, которые надо провести для
осуществления превращений:
Na2Cr2O7 → Na2CrO4 → Na2Cr2O7 → CrCl3 → Cr(OH)3
Уравнения окислительно-восстановительных реакций напишите
на основании электронных уравнений.
Решение
Na2Cr2O7 → Na2CrO4 → Na2Cr2O7 → CrCl3 → Cr(OH)3
1) Na2Cr2O7 + 2NaOH = 2Na2CrO4 + H2O
2) Na2CrO4 + 2HCl = Na2Cr2O7 + 2NaCl + H2O
3) Na2Cr2+6O7 + 14HCl- = 2Cr+3Cl3 + 3Cl20↑ + 7H2O + 2NaCl
2Cl- -2ē→ Cl20
Cr+6+3ē→ Cr+3
3
2
окисление, восстановитель
восстановление, окислитель
4) CrCl3 + 3NaOH = 3NaCl + Cr(OH)3↓