Решение Ni(OH) 2 2hno 3 Ni(no 3 ) 2 2H 2 o гидроксид никеля (ІІ) азотная кислота нитрат никеля (ІІ) вода

• Название: Решение Ni(OH) 2 2hno 3 Ni(no 3 ) 2 2H 2 o гидроксид никеля (ІІ) азотная кислота нитрат никеля (ІІ) вода
• Дата: 18.06.2022
• Размер: 29.03 Kb.
• Имя файла: DZ_14_Chudinov_AV.docx
• Тип: Решение; #601044

ВАРИАНТ №14

1. 
   Составьте уравнения реакций между соответствующими кислотами и основаниями, приводящих к образованию следующих солей, дайте названия всем соединениям: Ni(NO₃)₂, NаНSiО₃, Fe₂(SO₄)₃.
   

Решение:

Ni(OH)₂ + 2HNO₃ = Ni(NO₃)₂ + 2H₂O

^{гидроксид никеля (ІІ) азотная кислота нитрат никеля (ІІ) вода}

NaOH + H₂SiO₃ = NaHSiO₃ + H₂O

^{гидроксид натрия силикатная кислота гидросиликат натрия вода}

2Fe(OH)₃ + 3H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 6H₂O

^{гидроксид железа (ІІІ) серная кислота сульфат железа (ІІІ) вода}

2. 
   Строение ядра атома. Как изменяются массовое число и заряд атома изотопа: а) при последовательном испускании α-частицы и двух β-частиц; б) при поглощении ядром двух протонов и испускании двух нейтронов; в) при поглощении одной α-частицы и выбрасывании двух дейтронов? 
   
3. 
    Энергия ионизации атомов фтора и хлора составляет соответственно 17,4 и 13,0 эВ, а энергия сродства к электрону – 3,45 и 3,61 эВ. Для какого из этих элементов более характерно образование ионных соединений? Указать знак заряда ионов галогенов в этих соединениях/
   

4. 
   В момент установления равновесия в системе N₂(г) + 3Н₂(г)  2NН₃(г) равновесные концентрации азота, водорода и аммиака соответственно равны 2,5; 1,8 и 3,6 моль/дм³. Вычислите константу химического равновесия этой реакции (K) и начальные концентрации азота и водорода.
   

Решение: Выражение константы равновесия данной газофазной реакции:



Согласно уравнению реакции, 2 моль аммиака образуются из 1 моль азота и 3 моль водорода, следовательно, 3,6 моль аммиака образуются из 1,8 моль азота и 5,4 моль водорода. Начальные концентрации азота и водорода:

[N₂]_исх = [N₂] + 1,8 = 2,5+1,8 = 4,3 моль/л

[Н₂]_исх = [Н₂] + 5,4 = 1,8+5,4 = 7,2 моль/л

Ответ: К_с = 0,89; [N₂]_исх 4,3 моль/л; [Н₂]_исх 7,2 моль/л

5. 
   Сколько граммов азотной кислоты содержится в 200 см³ 0,1 М раствора?
   

Решение: Исходя из значения молярной концентрации кислоты определяем количество вещества кислоты в растворе:

n(HNO₃) = V(HNO₃)C(HNO₃) = 200 cм³0,1М = 20 ммоль

Маса такого количества кислоты:

m(HNO₃) = n(HNO₃)M(HNO₃) =20 ммоль63 г/моль = 1260 мг = 1,26 г

Ответ: 1,26 г

6. 
   Написать в ионно-молекулярной форме уравнения реакций, приводящих к образованию малодиссоциированных соединений:
   

а) Na₂S+H₂SO₄; б) FeS+HCl; в) HCOOK+HNO₃;

Решение:

а) Na₂S + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂S

2Na⁺ + S^2- + 2H⁺ + SO₄^2- = 2Na⁺ + SO₄^2- + H₂S

S^2- + 2H⁺ = H₂S
б) FeS + 2HCl = FeCl₂ + H₂S

FeS + 2H⁺ + 2Cl^- = Fe²⁺ + 2Cl^- + H₂S

FeS + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂S
в) HCOOK + HNO₃ = KNO₃ + HCOOH

HCOO^- + K⁺ + H⁺ + NO₃^- = K⁺ + NO₃^- + HCOOH

HCOO^- + H⁺ = HCOOH

7. 
   Какие из солей NaBr, Na₂S, K₂CO₃, CoCl₂ подвергаются гидролизу? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН имеют растворы этих солей.
   

NaBr – соль сильного основания и слабой кислоты, гидролизу не подвергается, рН = 7.

Na₂S – соль сильного основания и слабой кислоты, поэтому гидролиз протекает по аниону. Первая стадия гидролиза:

Na₂S + H₂O ⇄ NaOH + NaHS

2Na⁺ + S^2- + H₂O ⇄ Na⁺ + OH^- + Na⁺ + HS^-

S^2- + H₂O ⇄ HS^- + OH^-

Т.к. в результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH^-), то раствор будет иметь щелочную среду (pH > 7).

K₂CO₃ – соль сильного основания и слабой кислоты, поэтому гидролиз протекает по аниону. Первая стадия гидролиза:

K₂CO₃ + H₂O ⇄ KHCO₃ + KOH

2K⁺ + CO₃^2- + H₂O ⇄ K⁺ + HCO₃^- + K⁺ + OH^-

CO₃^2- + H₂O ⇄ HCO₃^- + OH^-

Т.к. в результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH^-), то раствор имеет щелочную среду (pH > 7).

CoCl₂ – соль слабого основания и сильной кислоты, поэтому гидролиз протекает по катиону. Первая стадия гидролиза:

CoCl₂ + H₂O ⇄ CoOHCl + HCl

Co²⁺ + 2Cl^- + H₂O ⇄ CoOH⁺ + Cl^- + H⁺ + Cl^-

Co²⁺ + H₂O ⇄ CoOH⁺ + H⁺

Т.к. в результате гидролиза образовались ионы водорода (H⁺), то раствор будет иметь кислую среду (pH < 7).

8. 
   Исходя из степени окисления хлора в соединениях HCl, НClO₃, НСlO₄, определите, какое из них является только окислителем, только восстановителем и какое может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Почему?
   

Допишите уравнение реакции и подберите коэффициенты методом электронного баланса и ионно-электронного баланса (методом полуреакций):

KBr + К₂SО₃ + H₂SO₄  Вr₂ +.

Решение: HCl проявляет только восстановительные свойства, т. к. в данном соединении хлор имеет минимальную степень окисления -1. HClO₃ проявляет окислительные и восстановительные свойства, т. к. в данном соединении хлор имеет промежуточную степень окисления +5. HClO₄ проявляет только окислительные свойства, т. к. в данном соединении хлор имеет максимальную степень окисления +7.

KBr^-1 + K₂S⁺⁴O₃ + H₂SO₄  Br₂⁰ +

Составим окислительно-восстановительную реакцию методом электронного баланса. Для этого сначала нужно дописать продукты реакции. Т.к. бром восстановитель, сера в сульфите будет окислителем, восстанавливаясь до S^2-. Получаем схему:

KBr + K₂SO₃ + H₂SO₄  Br₂ + K₂S + H₂O + K₂SO₄

S+4 + 6e- → S-2	1	- окислитель
2Br- - 2e- → Br20	3	- восстановитель

6KBr + K₂SO₃ + 3H₂SO₄ = 3Br₂ + K₂S + 3H₂O + 3K₂SO₄
Подберем продукты реакции и коэффициенты методом полуреакций:

KBr^-1 + K₂S⁺⁴O₃ + H₂SO₄  Br₂⁰ +

SO32- + 6H+ + 6e- → S2- + 3H2O	1	- окислитель
2Br- - 2e- → Br20	3	- восстановитель

SO₃^2- + 6H⁺ + 6Br ^- → S^2- + 3H₂O + 3Br₂⁰

6KBr + K₂SO₃ + 3H₂SO₄ = 3Br₂ + K₂S + 3H₂O + 3K₂SO₄

9. 
   Железное изделие покрыли свинцом. Какое это покрытие – анодное или катодное? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении цельности покрытия во влажном воздухе и в соляной кислоте. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях?
   

Решение: Железное изделие покрыли свинцом – это покрытие катодное, т.к. свинец имеет больший (-0,13 В) потенциал, чем железо (-0,44 В), поэтому в гальваническом элементе свинец будет катодом, железо – анодом. При нарушении покрытия корродировать будет железо.

Во влажном воздухе образуется гальванический элемент:

(-) Fe  H₂O, O₂  Pb (+)

анод: Fe – 2e^- = Fe²⁺

катод: 2H₂O + O₂ + 4e^- = 4OH^-

2Fe + 2H₂O + O₂ = 4Fe(OH)₂

Продукт коррозии – гидроксид железа, который далее окисляется на воздухе:

4Fe(OH)₂ + 2H₂O + O₂ = 4Fe(OH)₃

Fe(OH)₃ = FeOOH + H₂O

Во соляной кислоте образуется гальванический элемент:

(-) Fe  HCl Pb (+)

анод: Fe – 2e^- = Fe²⁺

катод: 2H⁺ + 2e^- = H₂

Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂

Продукты коррозии – хлорид железа (ІІ) и водород.

10. 
    Кислородсодержащие органические соединения. Спирты, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты – физические и химические свойства.
    

Производные углеводородов, содержащие в своих молекулах кислород, называют кислородсодержащими органическими соединениями. Представителями кислородсодержащих органических соединений являются: спирты, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты и некоторые другие вещества.

Спиртами называются производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены функциональными гидроксогруппами
–OH. Альдегидами называются производные углеводородов, содержащие альдегидную функциональную группу –СОН. Кетонами называются производные углеводородов, содержащие карбонильную группу >С=О. Карбоновыми кислотами называются производные углеводородов, содержащие карбоксильную функциональную группу  –CООН. Кроме того, большую группу составляют гетерофункциональные соединения, содержащие различные функциональные группы: гидроксиальдегиды HO–R–CHO, гидроксикетоны HO–R–CO–R', гидроксикислоты HO–R–COOH и т.п.

Даже низшие спирты – метанол и этанол являются жидкостями при нормальных условиях, в то время как соответствующие углеводороды представляют собой газы. Низшие альдегиды, кетоны и кислоты также являются жидкостями за исключением метаналя, который кипит при –21 °С. Такое агрегатное состояние кислородсодержащих органических соединений объясняется наличием водородных связей между молекулами веществ, объединяющих эти молекулы в одно единое целое. Полярностью и образованием водородных связей обусловлена хорошая растворимость кислородсодержащих органических веществ в воде.

Строение и, следовательно, свойства соединений кислорода определяются характером его химических связей и типом гибридизации, влияющей на форму молекулы. За счет двух одноэлектронных АО кислород способен к образованию двух ковалентных связей с другими атомами по обменному механизму. В этом случае кислород проявляет валентность 2 и имеет две неподеленные электронные пары. Такой атом кислорода может выступать донором пары электронов, образуя третью связь по донорно-акцепторному механизму. Электроотрицательности кислорода, водорода, углерода, соответственно, равны 3,5, 2,1 и 2,5. Поэтому связи кислорода с Н или С являются ковалентными полярными. Распределение электронной плотности на атомах молекулы определяет ее реакционную способность: полярный характер связей кислорода с водородом и углеродом способствует гетеролитическому их разрыву и протеканию реакций по ионному механизму.

Спирты, альдегиды, кетоны и карбоновые кислоты являются весьма реакционноспособными соединениями. Они вступают во многие реакции присоединения, отщепления, замещения, конденсации, окисления-восстановления и др., проявляют более выраженные кислотные свойства.