134. Равновесие гомогенной системы 4 НСl(г)+О2(г) ↔ 2Н20(г)+2Сl2(г) установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ моль/л: [Н2О]р=0,14; [Сl2]р =0,14; [НСl]Р = 0,20; [О2]р = 0,32. Вычислите исходные концентрации хлороводорода и кислорода

Дано:

[Н20]р = 0,14 моль/л

[Сl2]р =0,14 моль/л

[НСl]Р = 0,20 моль/л

[О2]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 Nа2SО4 + 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:

2Н2О+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.