Скрипко Т.В. Общая и неорганическая химия Практикум. Общая и неорганическая химия

• Название: Общая и неорганическая химия
• Анкор: Скрипко Т.В. Общая и неорганическая химия Практикум.doc
• Дата: 10.05.2017
• Размер: 2.12 Mb.
• Имя файла: Скрипко Т.В. Общая и неорганическая химия Практикум.doc
• Тип: Документы; #7414
• Категория: Химия
• страница: 8 из 17

В задачах (472–502) разобрать процессы, протекающие у электродов при электролизе водных растворов веществ, для каждого из них составить общее уравнение реакции

№ задачи

Вещества

472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502

Na2SO4, Cd(NO3)2, KBr, CuCl2 ZnSO4, NaCl, SnCl2, KNO3 BaCl2, FeSO4, K3PO4, ZnJ2 Sr(NO3)2, Cr2(SO4)3, AuCl3, RbCl Ca(NO3)2, PdCl2, CoSO4, LiCl FeCl3, MgSO4, Cd(NO3)2, CaJ2 Na2CrO4, SnSO4, HgCl2, BaBr2 K2SO3, NiSO4, CuJ2, MgCl2 Pb(NO3)2 , H2SO4 , HgCI2, KBr KOH, CuSO4, МgJ2, SnCl4 Ba(OH)2, SrCI2, SnBr2, Zn(NO3)2 HNO3, РЬ(СН3СOO)2, RbCI, ZnBr2 Sr(ОH)2, BaCl2, СuJ2 , Fe2(SO4)3 H3PO4 , TlNO3, CaJ2, ZnBr2 NaOH, Ni(NO3)2, KCl, PtCl2 Co(NO3)2, RbOH, MgCl2, AuCl3 LiCl, H2SO4, ZnBr2, Ag3PO4 NiSO3, FeS, RbOH, CdCrO4 Cu(OH)2, H4PtO4, KJ, CaSO4 LiF, KNO3, TlCl, BaSO4 PbSO4, CuS, Hg2(NO3)2, AgJ Zn(OH)2, CuF2, , KClO4, H2CrO4 CsOH, HMnO4 , AICI3 , Pd(NO3)2 NiCI2, К2SO4, Ве(OН)2 , CH3COOH MgCl2 , RbClO4, NaNO3 , HgS BiCl3, HBr , Mg(OH)2 , BaCO3 ZnS, MgCO3, Sn(NO3)2 , TiCl4 CaSO4, H2CO3, Sr(OH)2, СоBr2 KMnО4, Bi(NO3)3, PbS , FeSO3 Cr(ClО4)3, Na2S , НСl, KVO3 Ag3PO4, NaNO3, CaCl2, PbJ2

В задачах 503–508 вычислить массу вещества, выделившуюся при пропускании тока через раствор в течение времени:

№ задачи	Процесс	Ток, А	Время, мин
503 504 505 506 507 508	Осаждение серебра из раствора AgNO3 Осаждение меди из раствора СuSО4 Осаждение золота из раствора АuС13 Осаждение олова из раствора SnSO4 Осаждение меди из раствора CuCI2 Осаждение меди из раствора Сu(NО3)2	6,0 1,5 5 8 10 1,5	30 12 10 15 60 60

В задачах 509–514 найти объем газа (условия нормальные), который выделится при пропускании тока в течение определенного вре­мени через водный раствор соли

№ задачи	Процесс	Ток, А	Время, мин
509 510 511 512 513 514	Выделение кислорода из водного раствора КОН Выделение водорода из водного раствора КОН Выделение водорода из H2SO4 Выделение кислорода из раствора NаОН Выделение водорода из раствора HNO3 Выделение хлора из раствора NaCI	6 6 3 5 1,5 10	30 30 60 15 6 30

В задачах 515–524 вычислить выход по току при электролизе по следующим данным:

№ задачи	Процесс	Ток, А	Время, мин	Изменение массы электрода, г
515	Осаждение серебра из раствора AgNO3	3,0	50	+9,6
516	Осаждение меди из раствора CuSO4	2,5	15	+0,72
517	Осаждение никеля из раствора NiSO4	10,0	300	+53,21
518	Осаждение цинка из раствора ZnSO4	3,0	10	+0,46
519	Осаждение меди из раствора Na[Cu(CN)2]	10,0	150	+58,2
520	Растворение меди на аноде	2,0	45	-16,0
521	Растворение серебра на аноде	3,0	50	-8,3
522	Растворение никеля на аноде	5,0	10	-0,90
523	Выделение хлора на аноде	1,05	60	1,25
524	Осаждение магния из расплава MgCl2	0,034	60	0,1869

В задачах 525–532 определить время, необходимое для нанесения слоя одного металла на другой гальваническим способом

№ задачи	Осажденный металл	Плотность металла, г/см3	Толщина слоя, мм	Площадь поверхности, см2	Ток, А	Выход по току, %	Электролит
525	Ni	8.90	0.01	200	2.0	90	NiSO4
526	Cu	8.93	0.05	400	5.0	95	CuSO4
527	Zn	7.14	0.25	100	10	93	ZnSO4
528	Ag	10.49	0.02	170	0.5	90	Na[Ag(CN)2]
529	Au	19.32	0.001	500	0.25	80	K[Au(CN)2]
530	Cd	8.64	0.05	150	10	100	CdSO4
531	Pt	21.47	0.001	200	0.2	87	H2[PtCl6]
532	Pb	11.30	0.01	200	2.0	95	Pb[BF4]2

В задачах 533–540 определить толщину слоя металла (в миллиметрах), нанесенного на другой металл гальваническим методом

№ задачи	Металлопокрытие			Ток, А	Время электролиза, мин	Выход по току, %	Электролит
	Металл	плотность, г/см3	площадь поверхн., см2
533	Pt	21,47	250	0,2	45	90	H2[PtCl6]
534	Ag	10,49	150	0,5	20	85	Na[Ag(CN)2]
535	Au	19,32	300	0,3	60	80	K[Au(CN)2]
536	Cd	8,64	200	5,0	15	95	CdSO4
537	Zn	7,14	100	7,5	30	100	ZnSO4
538	Cu	8,93	180	2,7	15	97	CuSO4
539	Ni	8,90	200	2,0	50	100	NiSO4
540	Pb	11,30	75	1,0	15	85	Pb[BF4]2

5. РАСТВОРЫ

5.1 Способы выражения содержания растворенного вещества в растворе

Концентрацией раствора называется величина, выражающая относительное содержание растворенного вещества в растворе.

Концентрация раствора имеет разные формы выражения: либо безразмерными единицами – долями или процентами, либо величинами размерными.

Важнейшие из них следующие.

Массовая доля растворенного вещества (ω) показывает, сколько едениц массы растворенного вещества содержится в 100 еденицах массы раствора. Массовая доля – безразмерная величина, ее выражают в долях еденицы или процентх:

,

где ω – массовая доля (%) растворенного вещества; m₁ – масса растворенного вещества, г; m – масса раствора, г.

Масса раствора равна произведению объема раствора V на его плотность r

, тогда .

Молярная концентрация (молярность) раствора – показывает, сколько молей растворенного вещества содержится в 1л раствора.

Молярную концентрацию (моль на литр) выражают формулой:

,

где m₁ – масса растворенного вещества, г; М – молярная масса растворенного вещества, г/моль; V – объем раствора, л.

Нормальная концентрация (нормальность раствора) показывает, сколько грамм-эквивалентов растворенного вещества содержится в 1 л раствора (моль на литр): ,

где m₁ – масса растворенного вещества, г; Э – молярная масса эквивалента растворенного вещества, г/моль; V – объем раствора, л.

Моляльность раствора С_m показывает количество растворенного вещества, находящееся в 1 кг растворителя:

,

где m₂ – масса растворителя, кг; n – количество растворенного вещества, моль.

Титр раствора (Т) показывает массу (г) растворенного вещества, содержащегося в 1 мл раствора:

или ,

где m₁ – масса растворенного вещества, г; V – объем раствора, мл; С_н – нормальность раствора, моль/л; Э – молярная масса эквивалента, г/моль.

При выполнении заданий рекомендуется использовать методические указания [7].

Примеры составления условий задач и их решения

Задача 554

Вычислить молярность и нормальность 40 %-го раствора фосфорной кислоты, плотность которого 1,25 г/см³. Объем раствора 1л.

Решение:

Для расчета молярности и нормальности раствора найдем массу фосфорной кислоты в 1 л (1000 мл) 40 %-го раствора:

w = m₁ · 100/V ∙ r; . Молярная масса Н₃РO₄ равна 98 г/моль, следовательно, = 500/98 = 5,1 моль/л.

Молярная масса эквивалента Н₃РO₄ равна 98/3 = 32,7 г/моль.

Тогда С_Н = 500/32,7 = 1,53 моль/л.
Задача 578

Вычислить массовую долю КОН в 2н. растворе, плотность которого 1,08 г/см³.

Решение:

Поскольку нормальность рассчитывается на 1 л раст­вора, найдем массу растворенного вещества в 1 л:

С_Н= m₁/Э∙V;

Э_KOH = 56 г/моль;

m_КОН=2∙56∙1=112 г.

Теперь вычислим массовую доли КОН в растворе, содержащем 112г гидроксида калия:

w= m₁∙100/V∙r=112∙100/1000∙1,08=10,4 %.
Задача 596

Какой объем 30%-го раствора азотной кислоты, плотность которого 1,18 г/см³, необходимо взять для приготовления 0,5 л 1,0 н. раствора?

Решение:

Сначала найдем массу азотной кислоты, необходимую для приготовления 0,5 л 1,0 н. раствора:

; г/моль;

г.

Вычислим, в каком объеме 30 %-го раствора содержится 31,5 г азотной кислоты:

мл.