Химия ПНИПУ для заочников. Программа и контрольные задания для студентов заочного обучения
 Скачать 0.74 Mb.
|
|
162. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами К2S и HCI; FeSO4 и (NH4)2S; Cr(OH)3 и KOH. 163. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионными уравнениями: Zn2+ + H2S = ZnS + 2H+ Mg2+ + CO32– = MgCO3 H+ + OH– = H2O 164. К каждому из веществ: Al (OH)3; H2SO4; Ba(OH)2 – прибавили раствор едкого кали. В каких случаях произошли реакции? Выразите их молекулярными и ионными уравнениями. 165. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакции, протекающих между веществами КНСО3 и Н2SO4; Zn(OH)2 и NaOH; CaCI2 и AgNO3. 166. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами CuSO4 и H2S; BaCO3 и HNO3; FeCI3 и КОН.
Cu2+ + S2– = CuS Pb(OH)2 + 2OH– = PbO22– + 2H2O SiO32– + 2H+ = H2SiO3 168. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами Sn(OH)2 и HCI; BeSO4 и KOH; NH4CI и Ba(OH)2. 169. К каждому из веществ: КНСО3, СН3СООН, NiSO4, NaS – прибавили раствор серной кислоты. В каких случаях произошли реакции? Выразите их молекулярными и ионными уравнениями. 170. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами Нg(NO3)2 и NaI; Pb(NO3)2 и KI; CdSO4 и Na2S. 171. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионными уравнениями: CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2 Al(OH)3 + OH– = AlO2– + 2H2O Pb2+ + 2I– = PbI2 172. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций растворения дигидроксида бериллия в растворе едкого натра; дигидроксида меди в растворе азотной кислоты. 173. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами Na3PO4 и CaCI2; К2СО3 и ВаСI2; Zn(OH)2 и КОН. 174. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионными уравнениями: Fe(OH)3 + ЗH+ = Fе3+ + ЗН2O Сd2+ + 2ОН-= Сd(ОН)2 H+ +NNO2– = НNО2 175. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами СdS и НСI; Сг(ОН)3 и NаОН; Ва(ОН)2 и СоСI2. 176. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионными уравнениями: Zn2+ + Н2S = ZnS + 2Н+ НСО3- + Н+ = Н2O + СО2 Ag+ + СI- = AgСI 177. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами Н2SО4 и Ва(ОН)2; FеС13 и NH4ОН; СН3СООNа и НСI. 178. Составьте молекулярные и ионные уравнений реакций, протекающих между веществами FеСI3 и КОH; NiSO4 и (NH4)2S; MgСО3 и НNO3. 179. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионными уравнениями: Bе(ОН)2 + 2OН– = ВеО22– + 2Н2O СН3СОО– + Н+ = СН3СООН Ва2+ + SO42– = ВаSO4 180. K каждому из веществ: NаСI, NiSO4, Ве(ОН)2, КНСО3 – прибавили раствор гидроксида натрия. В каких случаях произошли реакции? Выразите их молекулярными и ионными уравнениями. Гидролиз солей Гидролизом солей называют реакции обмена между водой и растворенными в ней солями. В результате протекания процесса гидролиза соли в растворе появляется некоторое избыточное количество ионов H+ или OH–, сообщающие раствору кислотные или щелочные свойства. Гидролиз возможен в трех случаях:
CH3COONa + HOH ⇄ CH3COOH + NaOH CH3COO– + Na+ + HOH ⇄ CH3COOH + Na+ + OH– CH3COO– + HOH ⇄ CH3COOH + OH– – реакция среды щелочная. Продукт гидролиза – слабая кислота, реакция среды щелочная вследствие повышенной концентрации OH– – ионов. Если соль образована слабой многоосновной кислотой и сильным основанием, то продуктом гидролиза является кислая соль, точнее, анион кислой соли. Например: Na3PO4 + HOH ⇄ Na2HPO4 + NaOH 3Na+ + PO43– + HOH ⇄ 2Na+ + HPO42– + Na+ + OH– PO43– + HOH ⇄ HPO4 + OH– – реакция среды щелочная.
NH4+ + NO3– + HOH ⇄ NH4OH + H+ + NO3– NH4+ + HOH ⇄ NH4OH + H+ – реакция среды кислая. Продуктом гидролиза является слабое основание, реакция среды кислая, обусловленная присутствием свободных H+ – ионов. Если соль образована слабым многокислотным образованием и сильной кислотой, то образуется основная соль, точнее, катион основной соли. Например: SnCl2 + HOH ⇄ SnOHCl + HCl Sn2+ + 2Cl– + HOH ⇄ SnOH+ + Cl– + H+ + Cl– Sn2+ + HOH ⇄ SnOH+ + H+ – реакция среды кислая.
Соли такого типа легче других подвергаются гидролизу, так как ионы этих солей одновременно связываются обоими ионами воды с образованием двух слабых электролитов. При этом реакция гидролиза может практически идти до конца. Например: NH4CH3COO + HOH ⇄ NH4OH + CH3COOH NH4+ + CH3COO– + HOH ⇄ NH4OH + CH3COOH Реакция среды в этом случае определяется соотношением силы образующихся кислоты и основания. Соли, образованные сильными кислотами и сильными основаниями, например, NaCl, гидролизу не подвергаются. Na+ + Cl– + HOH ⇄ Na+ + OH– + H+ + Cl+ , т.е. никаких новых продуктов не образовывалось. Гидролизу некоторых солей, образованных очень слабыми основаниями и кислотами, является необратимым процессом, например гидролиз сульфидов и карбонитов Al3+, Cr3+ и Fe3+ в растворе с сульфидами и карбонатами в осадок выпадают не сульфиды и карбонаты этих катионов, а их гидроксиды: 2AlCl3 + 3Na2S + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S + 6NaCl 2CrCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Cr(OH)3 + 3CO2 + 6NaCl 181. Составьте ионное и молекулярное уравнения совместного гидролиза, происходящего при смешивания растворов К2S и СгС13. Каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца. 182. Какое значение рН (> или < 7) имеют растворы солей МnСI2, Nа2СО3, Ni(NО3)2? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей. 183. Какие из солей Аl2(SO4)3, К2S, Рb(NО3)2, КСI подвергаются гидролизу? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. 184. При смешивании растворов FeС13 и Na2СО3 каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца. Выразите этот совместный гидролиз ионным и молекулярным уравнениями. 185. Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза солей СН3СООК, ZnSO4, А1(NО3)3. Какое значение рН (> или < 7) имеют растворы этих солей? 186. Какое значение рН (больше или меньше 7) имеют растворы солей Li2S, А1С13, NiSO4? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей. 187. Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза солей РЬ(NО3)2, Nа2СО3, СоСI2. Какое значение рН (> или < 7) имеют растворы этих солей? 188. Составьте ионное и молекулярное уравнения гидролиза соли, раствор которой имеет: а) щелочную реакцию; б) кислую реакцию. 189. Какое значение рН (больше или меньше 7) имеют растворы солей Nа3РО4, К2S, СuSO4? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей. 190. Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза солей СuСI2, Сs2СО3, ZnСI2. Какое значение рН (больше или меньше 7) имеют растворы этих солей? 191. Какие из солей RbСI, Сг2(SO4)3, Ni(NO3)2 подвергаются гидролизу? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. 192. При смешивании растворов СuSO4 и К2СО3 выпадает осадок основной соли (СuОН)2СО3 и выделяется СО2. Составьте ионное и молекулярное уравнения происходящего гидролиза. 193. Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза солей К2S, Сs2СО3, NiСI2, Рb(СН3СОО)2. Какое значение рН (> или < 7) имеют растворы этих солей? 194. При смешивании растворов А12(SO4)3 и Nа2СО3 каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца. Составьте ионное и молекулярное уравнения происходящего совместного гидролиза. 195. Какие из солей NаВг, Nа2 S, К2СО3, СоСI2 подвергаются гидролизу? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. 196. Какие из солей КNО3, СгСI3, Сu(NO3)2, NаСN подвергаются гидролизу? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. 197. Составьте ионное и молекулярное уравнения совместного гидролиза, происходящего при смешивании растворов Сr(NO3)3 и Nа2S. Каждая и взятых солей гидролизуется необратимо до конца. 198. Какие значение рН (> или < 7) имеют растворы следующих солей К3РО4, Рb(NО3)2, Nа2S? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. 199. Какие из солей К2СО3, FеСI3, К2SO4, ZnСI2 подвергаются гидролизу? Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза соответствующих солей. 200. При смешивании растворов Аl2(SO4)3 и Nа2S каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца. Выразите этот совместный гидролиз ионным и молекулярным уравнениями. КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 2 ОКИСЛИТЕЛЬНО–ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ Окислительно-восстановительными называются реакции, сопровождающиеся изменением степени окисления (окислительного числа) атомов, входящих в состав реагирующих веществ. Под стенанью окисления (п) понимают тот условный заряд атома, который вычисляется исходя из предположения, что молекула состоит только из ионов. Окисление-восстановление – это единый взаимосвязанный процесс. Окисление приводит к повышению степени окисления восстановителя, а восстановление к ее понижению у окислителя. Повышение или понижение степени окисления атомов отражается в электронных уравнениях исходя из того, что окислитель принимает электроны, а восстановитель их отдает. При этом не учитывается, переходят ли электроны от одного атомак другому полностью и образуются ионные связи, или электроны только оттягиваются к более электроотрицательному атому и возникает полярная связь. О возможности того или иного вещества проявлять окислительные, восстановительные или двойственные (как окислительные, так и восстановительные) свойства можно судить по степени окисления атомов, несущих эти функции. Атом того или иного элемента в своей высшей степени окисления не может ее повысить (отдать электроны) и проявляет только окислительные свойства, а в своей низшей степени окисления не можетее понизить (принять электроны) и проявляет только восстановительные свойства. Атом же элемента, имеющий промежуточную степень окисления, может проявлять как окислительные так и восстановительные свойства. Например: N5+(НNО3)S6+(Н2 SО4) проявляют только окислительные свойства;  N4+(NO2) S4+(SO2) N3+(HNO2) N2+(NO) S2+(SO) проявляют окислительные и восстанови- N1+(N2O) тельные свойства N0(N2) S0(S2;S8) N-1(NH2OH) S-1(H2S2) N2-(N2H4) N3-(NH3) S2-(H2S) проявляют только восстановительные свойства При окислительно-восстановительных реакциях валентность атомов может и не меняться. Например, в окислительно-восстановительной реакции: H20 +СI20 = 2HCI валентность атомов водорода и хлора до и после реакции равна единице. Изменилась их степень окисления. Валентность определяет число связей, образованных данным атомом, и поэтому знака не имеет. Степень же окисления имеет тот или иной знак. Пример 1. Исходя из степени окисления (п) азота, серы и марганца в соединениях NН3, НNО2, HNО3, H2S, Н2SО3, Н2SО4, MnО2, KMnО4 определите, какие из них могут быть только восстановителями, только окислителями и какие проявляют как окислительные, так и восстановительные свойства. Решение. Степень окисления n(N) в указанных соединениях соответственно равна: –3 (низшая), +3 (промежуточная), +5 (высшая); n(S) соответственно равна: –2 (низшая), +4 (промежуточная). +6 (высшая); n(Mn) соответственна равна: +4, (промежуточная), +7 (высшая). Отсюда: NН3, Н2S - только восстановители; НNО3, Н2SO4, КМnО4 – только окислители; НNО2 ,H2SO3, MnO2 – окислители и восстановители. Пример 2. Могут ли происходить окислительно-восстановительные реакции между веществами; а) Н2S и НI; б) H2S и H2SO3; в) Н2SO3 и НСIO4? Решение. а) Определяем степень окисления: n(S) в Н2S= –2; n(I) в НI= –1. Так как сера и иод имеют свою низшую степень окисления, то оба взятых вещества проявляют только восстановительные свойства и взаимодействовать друг с другом не могут; б) n(S) в Н2S = –2 (низшая); n(S) в Н2SO3 = +4 (промежуточная). Следовательно, взаимодействие этих веществ возможно, причем Н2SО3 будет окислителем; в) n(S) в Н2SO3 = +4 (промежуточная); n(СI) в НСIO4 = +7 (высшая). Взятые вещества могут взаимодействовать. Н2SО3 в этом случае будет проявлять уже восстановительные свойства. Пример 3. Составьте уравнение окислительно-восстановительной реакции, идущей по схеме  Решение. Если в условии задачи даны как исходные вещества, так и продукты их взаимодействия, то написание уравнения реакции сводится, как правило, к нахождению и расстановке коэффициентов. Коэффициенты определяют методом электронного баланса при помощи электронных уравнений. Вычисляем, как изменяют свою степень окисления восстановитель и окислитель, и отражаем это в электронных уравнениях: в  осстановитель 5 P3+–2 ē = P5+ процесс окисления;окислитель 2 Mn7++5 ē = Mn2+ процесс восстановления. Общее число электронов, отданных восстановителем, должно быть равно числу электронов, которое присоединяет окислитель. Общее наименьшее кратное для отданных и принятых электронов является число 10. Разделив это число на 5, получаем коэффициент 2 для окислителя и продукта его восстановления, а при делении 10 на 2 получаем коэффициент 5 для восстановителя и продукта его окисления. Коэффициенты перед веществами, атомы которых не меняют свою степень окисления, находят подбором. Уравнение реакции будет иметь вид 2КMnО4 + 5Н3PO3 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5Н3РО4 + K2SO4 + 3H2O |