Вариант 10. 10, 30, 50, 70, 90, 110, 130, 150, 170, 190, 210, 230, 250, 270, 290, 310, 330, 350, 370,390

Задания к разделу 1

Каждое задание содержит три вопроса (а,б,в).

Номер
зада-ния а) Укажите числен-ные значения главного и орбитального кван-товых чисел данных подуровней, рассчитайте последовательность их заполнения б) Распределите по квантовым ячейкам валентные электроны, определите химический элемент и его поло-жение в системе Д.И.Менделеева (номер периода, группа, под-группа) в) Напишите элек-тронные формулы предложенных ато-мов и ионов, укажите положе-ние их в системе Д.И.Менделеева (номер периода, группа, подгруппа)
10 3d; 3p; 2s 3d10 4s2 Al, Hg 2+
Задания к подразделу 2.1

Вычислить стандартные изменения энтальпии, энтропии, энергии Гиббса в соответствующей реакции ( , в табл. П.1). Определить температуру, при которой устанавливается химическое равновесие реакции, и сделать в ...

Задания к разделу 1

Каждое задание содержит три вопроса (а,б,в).

Номер
зада-ния а) Укажите числен-ные значения главного и орбитального кван-товых чисел данных подуровней, рассчитайте последовательность их заполнения б) Распределите по квантовым ячейкам валентные электроны, определите химический элемент и его поло-жение в системе Д.И.Менделеева (номер периода, группа, под-группа) в) Напишите элек-тронные формулы предложенных ато-мов и ионов, укажите положе-ние их в системе Д.И.Менделеева (номер периода, группа, подгруппа)
10 3d; 3p; 2s 3d10 4s2 Al, Hg 2+
Задания к подразделу 2.1

Вычислить стандартные изменения энтальпии, энтропии, энергии Гиббса в соответствующей реакции ( , в табл. П.1). Определить температуру, при которой устанавливается химическое равновесие реакции, и сделать вывод о возможности протекания реакции в прямом направлении (из расчетных либо графических данных).
Номер
задания Уравнение реакции
30 2ZnS(т) + 3О2(г) = 2ZnO(т) + 2SO2(г)
50. Две реакции при температуре 283 К протекают с одинаковой скоростью ( = ).Температурный коэффициент скорости первой реакции равен 3, второй равен 4. Как будут относиться скорости реакций ( : ), если реакцию проводить при 303 К?
70. Рассчитать константу равновесия реакции CO(г) + Cl2 (г) COCl2 (г), если исходные концентрации CO и Cl2 составляли 4 моль/л, а равновесная концентрация COCl2 равна 2 моль/л.
Задания81-100. Напишите математическое выражение Кс (константы химического равновесия) для обратимых реакций и укажите направление смещения равновесия при изменении условий:
а) уменьшении парциального давления одного из исходных газообразных веществ; б) понижении давления; в) повышении температуры.
Номер
задания Уравнение реакции DН0, кДж/моль
90 C( графит) + H2O (г) CO (г) + H2 (г)
131
110
а) Сколько миллилитров воды следует прибавить к 25 мл 40%-ного раствора KOH (ρ =1,40 г/мл), чтобы получить 2%-ный раствор? б) Сколько миллилитров 96 % -ного раствора серной кислоты (ρ = 1,84 г/мл) требуется для приготовления 300 мл 0,5 М раствора?
Задания 121-140. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения возможных реакций предложенных оксидов с H2O, Na2O, KOH, HNO3.Задания 141-160. Напишите для предложенных соединений уравнения диссоциации, а также в молекулярной и ионной формах уравнения возможных реакций взаимодействия их с H2SO4 и NaOH.
H2Te; Al(OH)3
190 Задания181-200. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций для следующих превращений.
......................
....................
.......................
390 Какие полимеры называют стереорегулярными? Чем объясняется высокая температура плавления и значительно большая механическая прочность стереорегулярных полимеров по сравнению с нерегулярными полимерами

Задания к разделу 1

Каждое задание содержит три вопроса (а,б,в).

Номер
зада-ния а) Укажите числен-ные значения главного и орбитального кван-товых чисел данных подуровней, рассчитайте последовательность их заполнения б) Распределите по квантовым ячейкам валентные электроны, определите химический элемент и его поло-жение в системе Д.И.Менделеева (номер периода, группа, под-группа) в) Напишите элек-тронные формулы предложенных ато-мов и ионов, укажите положе-ние их в системе Д.И.Менделеева (номер периода, группа, подгруппа)
10 3d; 3p; 2s 3d10 4s2 Al, Hg 2+
Задания к подразделу 2.1

Вычислить стандартные изменения энтальпии, энтропии, энергии Гиббса в соответствующей реакции ( , в табл. П.1). Определить температуру, при которой устанавливается химическое равновесие реакции, и сделать в ывод о возможности протекания реакции в прямом направлении (из расчетных либо графических данных).
Номер
задания Уравнение реакции
30 2ZnS(т) + 3О2(г) = 2ZnO(т) + 2SO2(г)
50. Две реакции при температуре 283 К протекают с одинаковой скоростью ( = ).Температурный коэффициент скорости первой реакции равен 3, второй равен 4. Как будут относиться скорости реакций ( : ), если реакцию проводить при 303 К?
70. Рассчитать константу равновесия реакции CO(г) + Cl2 (г) COCl2 (г), если исходные концентрации CO и Cl2 составляли 4 моль/л, а равновесная концентрация COCl2 равна 2 моль/л.
Задания81-100. Напишите математическое выражение Кс (константы химического равновесия) для обратимых реакций и укажите направление смещения равновесия при изменении условий:
а) уменьшении парциального давления одного из исходных газообразных веществ; б) понижении давления; в) повышении температуры.
Номер
задания Уравнение реакции DН0, кДж/моль
90 C( графит) + H2O (г) CO (г) + H2 (г)
131
110
а) Сколько миллилитров воды следует прибавить к 25 мл 40%-ного раствора KOH (ρ =1,40 г/мл), чтобы получить 2%-ный раствор? б) Сколько миллилитров 96 % -ного раствора серной кислоты (ρ = 1,84 г/мл) требуется для приготовления 300 мл 0,5 М раствора?
Задания 121-140. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения возможных реакций предложенных оксидов с H2O, Na2O, KOH, HNO3.Задания 141-160. Напишите для предложенных соединений уравнения диссоциации, а также в молекулярной и ионной формах уравнения возможных реакций взаимодействия их с H2SO4 и NaOH.
H2Te; Al(OH)3
190 Задания181-200. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций для следующих превращений.
......................
....................
.......................
390 Какие полимеры называют стереорегулярными? Чем объясняется высокая температура плавления и значительно большая механическая прочность стереорегулярных полимеров по сравнению с нерегулярными полимерами

Б)Молярность – число моль растворенного вещества в 1 литре раствора.Так как в 1 литре раствора содержится 0,5 моль H2SO4, то в 300 мл будет содержаться:0,5*300/1000 = 0,15 моль кислоты.Найдем массу кислоты в конечном растворе:m = n*Mr = 0.15*98 = 14.7 грамм.Следовательно первоначальный раствор должен содержать эту массу кислоты.Найдем массу 96% раствора:ω = 100%*mр.в-ва/mр-раmр-ра= 100%*mр.в-ва/ωmр-ра= 100%*14,7/96% = 15,3125 грамм.Найдем объем первоначального раствора:V = m/ρ = 15.3125/1.84 = 8.322 мл.Таким образом, для приготовления 300 мл 0,5М раствора H2SO4потребуется 8,322 мл 96% раствора кислоты.130Задания 121-140. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения возможных реакций предложенных оксидов с H2O, Na2O, KOH, HNO3.Fe2O3; K2OК2О – оксид щелочного металла, растворяется в воде с образованием щелочи, реагирует с кислотами с образованием солей:К2О + Н2О = 2КОНК2О + Н2О = 2К+ + 2ОН-К2О + 2HNO3 = 2KNO3 + H2O K2O + 2H+ + 2NO3– = 2K+ + 2NO3– + H2OK2O + 2H+ = 2K+ + H2OFe2O3оксид железа (III) оксид малоактивного металла, не взаимодействует с водой, проявляет амфотерность, реагирует со щелочамипри сплавлении и кислотами,реагирует с оксидом щелочного металла при сплавлении.Fe2O3 + 6HNO3 = 2Fe(NO3)3 + 3H2OFe2O3 + 6H+ + 6NO3– = 2Fe3+ + 6NO3– + 3H2OFe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2OFe2O3 + 2NaOH = 2NaFeO2 + H2OFe2O3 +5К2О = 2К5FeO4150Задания 141-160. Напишите для предложенных соединений уравнения диссоциации, а также в молекулярной и ионной формах уравнения возможных реакций взаимодействия их с H2SO4 и NaOH.H2Te; Al(OH)3Теллуроводород при растворении в воде является слабой кислотой, и диссоциирует ступенчато и обратимо:1-я ступеньH2Te ↔ HTe- + H+2-я ступеньHTe- ↔ Te2- + H+Суммарная диссоциация:H2Te ↔ Te2- + 2H+Гидроксид алюминия является малорастворимым веществом и слабым электролитом. Диссоциирует ступенчато:1-я ступеньAl(OH)3 ↔ Al(OH)2+ + OH-2-я ступеньAl(OH)2+↔ Al(OH)2+ +OH-3-я ступеньAl(OH)2+ ↔ Al3+ + OH-Суммарная диссоциация:Al(OH)3 ↔ Al3+ + 3OH-Теллуроводород под действием концентрированной серной кислоты может быть окислен до теллуристой кислотыH2Te + 3H2SO4 Н2TeO3↓ + 3SO2 + 3H2OH2Te + 6H+ + 3SO42– H2TeO3 + 3SO2 + 3H2O При взаимодействии со щелочами образуются теллуриды:H2Te + 2NaOH Na2Te + 2H2OH2Te + 2Na+ + 2OH– 2Na+ + Te2– + 2H2OH2Te + 2OH– Te2– + 2H2OГидроксид алюминия является амфотерным гидроксидом, реагирует с кислотами и щелочами:Al(OH)3 + NaOH Na[Al(OH)4]Al(OH)3 + Na+ + OH– Na+ + [Al(OH)4]–Al(OH)3 + OH– [Al(OH)4]–2Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 6H2O2Al(OH)3 + 6H+ + 3SO42– = 2Al3+ + 3SO42– + 6H2O2Al(OH)3 + 6H+ = 2Al3+ + 6H2OAl(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O170 Задания 161-180. Напишите уравнения диссоциации солей и назовите их.NiOHCl, NiBr2, NaH2PO4NiOHCl – гидроксохлорид никеля.Диссоциирует как сильный электролит по первой ступени:NiOHCl = NiOH+ + Cl-Ион NiOH+также незначительно диссоциирует как слабый электролит:2-я ступень:NiOH+ = Ni2+ + OH-Диссоциация преимущественно протекает по первой ступени.NiBr2 – бромид никеля, в растворе диссоциирует как сильный электролит в одну ступень:NiBr2 = Ni2+ + 2Br-NaH2PO4 – дигидрофосфат натрия. В растворе диссоцииирует как сильный электролит на ион натрия и дигидрофосфат ион:NaH2PO4 = Na+ + H2PO4-Дигидрофосфат-ион диссоциирует как слабый электролит в 2 ступени:H2PO4- = HPO42- + H+HPO42-= PO43- + H+Диссоциация преимущественно протекает по первой ступени.190 Задания181-200. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций для следующих превращений.CoSO4SYMBOL 32 \f "Symbol" \s 14SYMBOL 174 \f "Symbol" \s 14Co(OH)2SYMBOL 174 \f "Symbol" \s 14 (CoOH)2SO4SYMBOL 174 \f "Symbol" \s 14 Co(NO3)2;При действии щелочей на растворы солей кобальта выпадает осадок гидроксида кобальта:CoSO4 + 2NaOH = Co(OH)2↓ + Na2SO4Co2+ + SO42– + 2Na+ + 2OH– = Co(OH)2↓ + 2Na+ + SO42–Co2+ + 2OH– = Co(OH)2↓ При действии недостатка кислоты на гидроксид кобальта образуются основные соли:2Co(OH)2↓ + H2SO4 = (CoOH)2SO4 + 2H2O2Co(OH)2 + 2H+ + SO42– = (CoOH)2SO4 + 2H2OПри действии избытка нитрата бария в подкисленной среде образуется осадок сульфата бария и остается нитрат кобальта:(CoOH)2SO4 + Ba(NO3)2 + 2HNO3 = 2Co(NO3)2 + BaSO4 + 2H2O(CoOH)2SO4 + Ba2+ + 2NO3– + 2H+ + 2NO3– = 2Co2+ + 4NO3– + BaSO4 + 2H2O(CoOH)2SO4 + Ba2++ 2H+= 2Co2++ BaSO4 + 2H2O210 Задания 201-220. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций гидролиза солей, укажите значения рН растворов этих солей (больше или меньше семи).NH4Br, Na2SNH4Br – соль образована слабым основанием и сильной кислотой, гидролиз по катиону:NH4Br + H2O ↔ NH4OH + HBrNH4+ + Br- + H2O ↔ NH4OH + H+ + Br-NH4+ + H2O ↔ NH4OH + H+рН < 7Na2S – сульфид натрия, соль образована сильным основанием и слабой кислотой, гидролиз по аниону:1-яступень, практическаяNa2S + H2O ↔ NaHS + NaOH2Na+ + S2- + H2O ↔ Na+ + HS- + Na+ + OH-S2- + H2O ↔ HS- + OH-2-я ступень, теоретическая:NaHS + H2O ↔ H2S + NaOHNa+ + HS- + H2O ↔ H2S + Na+ + OH-HS- + H2O ↔ H2S + OH-pH> 7.230 Задания 221-240. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций совместного гидролиза предложенных солей.Bi(NO3)3 + Na2CO3При взаимодействии растворов нитрата висмута (III) и карбоната натрия в результате совместного гидролиза выпадает осадок гидроксида висмута и выделяется газообразный диоксид углерода:2Bi(NO3)3 + 3Na2CO3 + 6H2O = 2Bi(OH)3↓ + 3Н2O+ 3CO2 + 6NaNO32Bi3+ + 6NO3- + 6Na+ + 3CO32- + 6H2O = 2Bi(OH)3↓ + 3Н2O+ 3CO2 + 6Na+ + 6NO3-2Bi3+ + 3CO32- + 3H2O = 2Bi(OH)3↓ + 3CO2250Задания 241-260. Рассчитайте и укажите степень окисления (CO) атомов элементов в предложенных частицах. Объясните, какую роль могут выполнять указанные частицы в окислительно-восстановительных реакциях: только окислитель (Ox), только восстановитель (Red), окислитель и восстановитель.CrO33—, MnO2, PbO2, Cr2O72—Хромит-ион CrO33— Заряд всего иона равна -3, степень окисления атома кислорода равна -2, так как всего в хрома-ионе 3 атома кислорода, то общая степень окисления кислорода равна -6. Тогда степень окисления хрома равна:Х + (-6) = - 3Х = +3Cr3+Так как хром находится в промежуточной степени окисления, то хромит-ион может быть и окислителем и восстановителем.Диоксид марганца MnO2. Степень окисления атома кислорода равна -2, тогда общая степень окисления кислорода в соединении равна -4. Так как MnO2 – молекула и не имеет заряда, следовательно, степень окисления марганца равна:Х + (-4) = 0Х = +4Mn4+Так как марганец находится в промежуточной степени окисления, то диоксид марганца может быть и окислителем и восстановителем.Диоксид свинца PbO2. Степень окисления атома кислорода равна -2, тогда общая степень окисления кислорода в соединении равна -4. Так как PbO2 – молекула и не имеет заряда, следовательно, степень окисления свинца равна:Х + (-4) = 0Х = +4Pb4+Так как свинец находится в максимальной степени окисления, то оксид свинца (IV) может быть только окислителем.Бихромат-ионCr2O72— Степень окисления всего иона равна -2, степень окисления атома кислорода равна -2, так как всего в хрома-ионе 7 атомов кислорода, то общая степень окисления кислорода равна -14. Тогда степень окисления хрома равна:2Х + (-14) = - 2Х = +6Cr6+Так как хром находится в максимальной степени окисления, то бихромат-ион может быть только окислителем.Задания 261-280. Составьте электронно-ионные схемы и молекулярные уравнения реакций. Укажите окислитель и восстановитель. Две реакции (а,б) для каждого задания.а) Ni(OH)2 +NaClO + H2O SYMBOL 174 \f "Symbol" \s 14 Ni(OH)3 , Cl—б) KMnO4 + Na2SO3 + H2O SYMBOL 174 \f "Symbol" \s 14 SO4 2— , MnO2а) определим элементы, изменившие степени окисления: Это никель и хлор.Составим электронно-ионные уравнения окисления-восстановления:ClO- + H2O + 2e = Cl- + 2OH- |1 окислитель Ni(OH)2 + H2O - 1e = Ni(OH)3 + Н+ |2 восстановительСуммируем уравнения с учетом полученных коэффициентов:ClO- + 3H2O + 2Ni(OH)2 = Cl- + 2Н+ + 2OH-+ 2Ni(OH)3Сокращаем одинаковые ионы:ClO- + H2O + 2Ni(OH)2 = Cl- + 2Ni(OH)3Дописываем недостающие ионы и окончательно уравниваем. Получаем молекулярное уравнение.NaClO + H2O + 2Ni(OH)2 = NaCl + 2Ni(OH)3Б)Все действия и рассуждения аналогичны а)MnO4- + 3e + 2H2O = MnO2 + 4OH-|2окислительSO32- + H2O - 2e = SO42- + 2Н+|3 восстановитель2MnO4- + 4H2O+ 3SO32- + 3H2O = 2MnO2 + 8OH-+ 3SO42- + 6Н+2MnO4- + H2O+ 3SO32- = 2MnO2 + 2OH-+ 3SO42-2KMnO4 + 3Na2SO3 + H2O = 2MnO2 + 2KOH+ 3Na2SO4290Используя потенциалы (табл. П.6, П.7, П.8), допишите уравнения реакций (по две для каждого варианта), составив к ним электронно-ионные схемы. Для реакций металлов с H2SO4 (конц.) и HNO3 значение потенциала окислителя более 1 В. Оцените практическую устойчивость металлов в данной среде. а) Zn + NaOH + H2O + O2б)Cd + HNO3 (разб.)Запишем переходы и потенциалы к ним для данных веществ.φ (ZnO22/Zn) = - 1.22Вφ (O2/4OH-) = +0,4 В.Так как потенциал перехода кислорода в гидроксид-ион больше потенциала перехода цинка в цинкат-ион, то кислород в данной системе окислитель, цинк – восстановитель.Запишем полуреакции окисления - восстановленияO2 + 2H2O + 4e = 4OH- |1окислительZn – 2e + 4OH- = [Zn(OH)4]2- |2 восстановительO2 + 2H2O + 2Zn + 8OH- =4OH- + 2[Zn(OH)4]2-O2 + 2H2O + 2Zn + 4OH-= 2[Zn(OH)4]2-2Zn + O2 + 2H2O + 4NaOH = 2Na2[Zn(OH)4]б)В кислой среде кадмий окисляется до иона кадмия Cd2+φ (Cd2+/Cd) = - 0.4 ВС металлами средней силы, стоящими в ряду напряжений до водорода, HNO3 (разб.) образует соль, воду и в основном NO, но может в зависимости от условий давать и N2O, и N2, и NH3/NH4NO3 (чем больше разбавлена кислота, тем ниже с.о. атома азота в выделяющемся газообразном продукте), например: φ (NO3-/N2) = +1.24эВТак как потенциал перехода NO3-/N2 больше потенциала Cd2+/Cd, то реакция протекает в направлении окисления кадмия.Запишем полуреакции окисления - восстановленияCd – 2e = Cd2+|5 восстановитель2NO3- + 12H+ + 10e = N2 + 6H2O|1окислитель5Cd + 2NO3- + 12H+= 5Cd2++ N2 + 6H2O5Cd + 12HNO3 = 5Cd(NO3)2 + N2 + 6H2OТак как разница потенциалов окисления и восстановления велика, то кадмий кинетически неустойчив в кислой среде.310Для предложенных гальванических элементов рассчитайте электродные потенциалы и ЭДС. Если концентрация раствора не указана, потенциал примите стандартным (табл.П.6). Напишите уравнения анодного и катодного процессов, молекулярное уравнение токообразующей реакции, составьте схему и укажите направления движения электронов и ионов.(Pt) H2 / H2SO4 // ZnSO4, 0,01 M / ZnТак как концентрация серной кислоты не указана, принимаем ее за стандартную, равную 1 моль-экв/л, тогда потенциал водородного электрода равен:φ(2Н+/Н) = - 0,059*pHpH 1н раствора серной кислоты равен 0, следовательно:φ(2Н+/Н) = 0 В.Для расчета потенциала цинкового электрода воспользуемся уравнением Нернста для расчета потенциала металлического электрода опущенного в раствор собственной соли:φ = φ0 + (0,0592/z)*lg(Cм) где φ0 – стандартный потенциал, z – число принимаемых или отдаваемых электронов, См – молярная концентрация ионов металла в растворе.φ(Zn2+/Zn) = - 0.76 В, z = 2.Так как при диссоциации 1 моль соли образуется 1 моль ионов цинка:ZnSO4 = Zn2+ + SO42-Концентрация ионов цинка равна концентрации соли.Находим потенциал хромового электрода.φ = - 0.76 + (0.0592/2)*lg(0.01) = -0.76 – 0.0592 = - 0.8192 В.