Контрольная работа по химии вариант №39 - файл n1.docx

Контрольная работа по химии вариант №39
скачать (49.2 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx50kb.20.11.2012 03:06скачать

n1.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Национальный Исследовательский Иркутский Государственный Технический Университет


Заочно - вечерний факультет
Кафедра общеобразовательных дисциплин
Контрольная работа

по дисциплине “Химия”

Вариант 39
Выполнил: ст. группы

Номер зачетной книжки

Проверил:


Иркутск

2011

Вариант 39 (номер зачётной книжки 10151239)

Задания: 19, 40, 44, 67,89, 108, 140, 141, 163, 182.
Задача №19

Условие задачи

Рассчитайте молярную массу эквивалентов воды при реакции ее:

а) с металлическим натрием; б) с оксидом натрия.
Решение:
а) 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
Из закона эквивалентов:


где ne – число отданных Na электронов.

б) Na2O + H2O = 2NaOH
Из закона эквивалентов:


где n – число катионов соответствующих оксиду основания Na2O.

|c.o| - абсолютное значение степени окисления катиона Na



Задача №40

Условие задачи

Назовите элементы, внешний энергетический уровень атомов который выражается электронной конфигурацией np4. Напишите полную электронную конфигурацию атома одного из этих элементов и укажите электронное семейство.

Решение

Элементы, внешний энергетический уровень атомов которых выражается электронной конфигурацией np4 являются:
Кислород 8 O 2s22p4 1s22s22p4
Сера 16 S 3s23p4 1s22s22p63s23p4
Селен 34 Se 4s24p4 1s22s22p63s23p64s23d104p4

1

Теллур 52 Te 5s25p4 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p4
Полоний 84 Po 6s26p4 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p4
Все вышеперечисленные элементы принадлежат к p – электронному семейству.


Задача №44
Условие задачи

Исходя из положения металла в Периодической системе, дайте мотивированный ответ на вопрос: какой из двух гидроксидов является более сильным основанием: а) Mg(OH)2 или Ba(OH)2; б) Ca(OH)2 или Co(OH)2; в) Ca(OH)2 или Zn(OH)2? Напишите уравнения реакций, доказывающих амфотерность гидроксида цинка.
Решение

Внутри подгруппы с увеличением заряда ядра возрастают металлические свойства и ослабевают неметаллические, следовательно, усиливаются основные свойства их соединений и ослабевают кислотные свойства.
а) В главной подгруппе сверху вниз периодической системы усиливается основной характер гидроксидов: из пары Mg(OH)2 и Ba(OH)2 более сильным основанием будет являться Ba(OH)2;

В периоде с лева на право основной характер гидроксидов постепенно ослабляется, сменяясь амфотерностью к кислотным свойствам внутри периода, т.к. анионам легче присоединять электроны чем отдавать;
б) В паре Ca(OH)2 и Co(OH)2 более сильным будет Ca(OH)2 т.к. элемент кобальт является d-элементом (не заполненный d-подуровень), и будет склонен к комплексообразованию, также они находятся в разных подгруппах;
в) В паре Ca(OH)2 и Zn(OH)2 более сильным основанием будет Ca(OH)2 т.к. находятся в разных подгруппах и цинк будет склонен к комплексообразованию (d-элемент, наличие свободных f-орбиталей)


ZnCl2 +NaOH = Zn(OH)2 +NaClcоли цинка взаимодействуют со щелочами образуя гидроксид
Zn(OH)2+HCl=ZnCl2+H2O – гидроксид цинка при взаимодействии с кислотами растворяется образуя соль
Zn+ H2O+2KOH=K2[Zn(OH)4]+H2 - при переизбытке щелочи Zn образует комплексные соединения
Zn +2NaOH = Na2ZnO2 + H2


Zn+2HCl=ZnCl2+H2


2

Задача №67

Условие задачи

При растворении 16 г CaC2 в воде выделяется 31,27 кДж теплоты. Определить стандартную энтальпию образования Ca(OH)2.

Решение

CaC2 кр+ 2H2Oжид = Ca(OH)2кр+ C2H2газ-Hp

1) Рассчитаем сколько количество молей CaC2 прореагировало:

М (CaC2)=64г/моль

M(CaC2)=16г


2) т.е. при взаимодействии 0,25 моля СаС2 выделяется - 31,27кДж теплоты, а т.к. стандартная энтальпия рассчитывается на 1 моль вещества, то рассчитываем сколько тепла выделится при взаимодействии 1 моля СаС2

0,25моля выделится – 31,27кДж теплоты

1,0 моля выделится – х кДж теплоты


3) исходя из таблицы «стандарт энтальпии образований» находим стандартные энтальпии веществ:

H(СаС2кр)=-62,7кДж

H(H2Oж)=-285,8кДж

H(C2H2газ)= 226,8кДж

  1. Исходя из уравнения Hp рассчитывается как:

Hp=?H(продуктов) - ?H(исходных веществ);

Hp=(H(Ca(OH)2кр)+ H(C2H2г))-(H(CaC2кр)+2H(H2Oж)) =>

Hp=H(Ca(OH)2кр+ H(C2H2г) - H(CaC2кр) – 2H(H2Oж),

находим H(Ca(OH)2кр:

H(Ca(OH)2кр=Hp - H(C2H2г) + H(CaC2кр) + 2H(H2Oж) подставим значения стандартных энтальпий в уравнение:

H(Ca(OH)2кр=-125,08-(226,8)+(-62,7)+2*(-285,8)=-125,08-226,8-62,7-2*285,8= = - 986,18кДж/моль
Ответ: -986,2 кДж/моль
Задача №89

Условие задачи

При состоянии равновесия системы N2 +3H2 ? 2NH3 концентрации веществ были (моль/л): [N2] = 0,3; [H2] = 0,9; [NH3] = 0,4. Рассчитайте, как изменятся скорости прямой и обратной реакции, если давление увеличить в 4 раза. В каком направлении сместится равновесие?

Решение

Для решения воспользуемся законом действия масс.

  1. Записываем математическое выражение для начальной скорости прямой и обратной реакции

?н(п) = k ? CN2 ? (CH2)3

?н(о) = k ? (СNH3)2 3

  1. Записываем математическое выражение для конечной скорости прямой обратной реакции (после увеличения давления в 4 раза)

?к(п) = k ? 4 ? CN ? (4?CH2)3 = k ? 256 ? CN ? (CH2)3

?к(о) = k ? (4?СNH3)2 = k ? 16 ? (СNH3)2

  1. Найдём отношение скоростей прямой и обратной реакции

?к(п) k ? 256 ? CN ? (CH2)3

= = 256

?н(п) k ? CN2 ? (CH2)3


?к(о) k ?16 ? (СNH3)2

= = 16

?н(о) k ? (СNH3)2

В каком направлении сместится равновесие, определяем по принципу Ле Шателье. В нашем примере в левой части уравнения содержится 0,3 + 0,9 = 1,2(моль/л), а в правой 0,4(моль/л). Поскольку увеличение давления должно благоприятствовать процессу, ведущему к уменьшению объёма, то в данном случае равновесие сместится в сторону продукта (прямой) реакции.

Р системы ? , равновесие сместится ?.

(Ответ: скорость прямой реакции, увеличится в 256 раз, а скорость обратной реакции, увеличится в 16 раз, если давление увеличить в 4 раза.)

Задача №108

Условие задачи

Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) BaCO3 и HNO3; б) Fe2(SO4)3 и KOH; в) HCl и K2S; г) CH3COOK и HCl .

Решение
а) BaCO3 + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + H2CO3
BaCO3+2Н2++2NO3- = Ba2+ +2NO3- +2H+ + CO32-
BaCO3= Ba2+ + CO32-
б)Fe2(SO4)3+6KOH=2Fe(OH)3+3K2SO4
2Fe3+ +3SO42- +6K+ +6OH- =2Fe(OH)3+6K+ +3SO42-
2Fe3+ +6OH- =2Fe(OH)3
в)2HCl+K2S=H2S+2KCl
2H++2Cl- +2K+ +S2- =2H+ +S2- +2K+ +2Cl-
в реакции прореагировали все вещества, но ионная реакция сопровождается образованием газа (сероводорода), тогда:

4

2HCl+K2S=H2S+2KCl
2H++2Cl - +2K+ + S2- = H2S +2K+ +2Cl -
2H+ +S2- = H2S
г)CH3COOK+HCl=CH3COOH+KCl
CH3COO - + K++H++Cl- =CH3COO - + H++ K+ +Cl

CH3COO - + K++H++Cl- =CH3COОН + K+ +Cl - , слабый элетролит CH3COОН
CH3COO - + H+ =CH3COОН
Задача №140

Условие задачи

На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнениях реакций, идущих по схемам:
Si + O2 + NaOH ? Na2SiO3 + H2O

NH4NO2 ? N2 + H2O

Укажите окислитель и восстановитель в каждой реакции, определите её тип.

Решение:

а)
Степень окисления поменяли следующие элементы:
до

до
Уравнение электронного баланса:
1



1
Si + O2 + 2NaOH ? Na2SiO3 + H2O
Эта реакция относится к межмолекулярному типу окислительно-восстановительных реакции, т.к. окислитель и восстановитель – разные элементы в молекулах двух разных веществ.

б)




Уравнение электронного баланса:
1



1

5




2NH4NO2 ? 2N2 + 4H2O

В реакции роль окислителя восстановителя выполняет азот, поэтому окислительно-восстановительная реакция диспропорционирования.

Задача №141

Условие задачи

Чему равна величина ЭДС гальванического элемента, составленного из стандартных цинкового и серебряного электродов, погруженных в растворы их солей? Приведите схему гальванического элемента и реакции, и реакции протекающие на электродах при его работе.

Решение
Схема гальванического элемента:

(- )Zn | Zn2+ || Ag+ | Ag (+)
На аноде протекают реакции: Zn0-2e=Zn2+
На катоде протекают реакции: Ag++e=Ag0
т.к. потенциал Е0(Ag)> Е0(Zn)
Е0(Ag+ |Ag)= +0,80В
Е0(Zn2+ | Zn)= -0,763В
то на серебряном электроде будет протекать восстановление (будет являться катодом), а на цинковом электроде будет протекать окисление (он будет анодом);
Потенциал гальванического элемента:

Е = Е0катода – Е0анода =0,80-(-0,763)=1,562В

Ответ: 1,562 В
Задача №163

Условие задачи

Изделие из алюминия склёпано медью. Какой из металлов будет подвергаться коррозии с водородной деполяризацией, если эти металлы попадут в кислую среду (HCl)? Составьте уравнения проходящих при этом процессов, приведите схему образующегося гальванического элемента. Определите продукты коррозии.

Решение

В реакциях с кислотами атомы алюминия окисляются ионами водорода в ионы алюминия, которые переходят в раствор:
2Al+6H+?2Al3+ +3H2
Медь в электрохимическом ряду напряжения металлов находится за водородом, (т.е. её стандартный потенциал положительный) и с разбавленными кислотами не реагирует (положительно заряженные ионы меди не переходят в

6

раствор).

В кристаллической решетке меди (в отличие от алюминия)свободные электроны не накапливаются. При соприкосновении этих двух металлов свободные электроны алюминия переходят к меди и восстанавливают на её поверхность ионы водорода:

2H+ +2e?H2

Продуктами коррозии будет являться результат взаимодействия алюминия с соляной кислотой:

2Al+6HCl?2AlCl3+3H2

Образуется гальванический элемент:

(-)Al |AlCl3|Cu(+)

анод катод
Задача №182

Условие задачи

При электролизе водных растворов каких из приведённых ниже веществ на катоде выделяется только металл: хлорид бария, хлорид меди (II), иодид калия, нитрат серебра, сульфид натрия? Приведите соответствующие уравнения электродных процессов.

Решение:

При электролизе водных растворов катионов металлов, у которых стандартный электродный потенциал больше чем водорода (Е0>>-0,41В) на катоде восстанавливаются только катионы металлов. В данном случае это хлорид меди (II) и нитрат серебра:

CuCl2

+

H2O



Ca2+ +2Cl -

H2O



( – ) Катод

( – ) Катод



Катодный процесс

( + ) Анод



Анодный процесс


Суммарный процесс электролиза:

Суммарное молекулярное уравнение электролиза:



7


AgNO3

+

H2O



Ag+ + NO3-

H2O




( + ) Анод



Анодный процесс

( – ) Катод



Катодный процесс

Суммарный процесс электролиза:

Суммарное молекулярное уравнение электролиза:



8

Библиографический список


  1. Будякк Е.В. Химия: учеб. пособие Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2008. – 160с.

  2. Коровин Н.В. Общая химия. М. Высш. шк., 2002. 558с.: ил.

  3. Кузнецова А.А. Химия: метод. указания по освоению дисциплины для студентов заочной формы обучения. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2010. 44с.

  4. Химия : метод. указания, программа, решение типовых задач и контрольные задания для студентов заочного обучения технических направлений и специальностей / сост.: В.И. Дударев, В.П. Зуева, О.В. Лебедева, Ю.Н. Пожидаев, З.Н. Топшиноева, А.Н. Шибанова. Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2007. 92с.



Дата _______________ ___________ Д.В. Кувшинов

подпись


9

Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации