ЗККоз-11
1. Кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов Задача 1. 1) Приведите примеры основных, амфотерных и кислотных оксидов и соответствующих гидроксидов. 2) Подтвердите основно-кислотные свойства указанных гидроксидов уравнениями реакций.
2. Стехиометрические расчеты Задача 2. Вещество А реагирует с веществом В, при этом одним из продуктов реакции является вещество D. 1) Напишите уравнение реакции, подберите стехиометрические коэффициенты. 2) Рассчитайте количество вещества (моль) вещества А и В. Укажите, какое вещество взято в избытке, а какое в недостатке. По веществу, взятому в недостатке, определите количество образовавшегося продукта D (его массу m(D), если образуется твердое (т) вещество или вещество в растворе (р), или его объем V(D), если образуется газообразное (г) вещество) с учетом выхода продукта В(D).
Исходные данные, необходимые для решения задачи, выберите из таблицы 1. Таблица 1 № вари-анта | А | m(А), г | В | m(В), г | D | В(D), % | 2.1 | хлорид титана(IV) | 90 | магний | 90 | титан (т) | 10 | 2.2 | оксид меди(II) | 75 | водород | 75 | медь (т) | 15 | 2.3 | оксид железа(III) | 120 | алюминий | 120 | железо (т) | 20 | 2.4 | серная кислота | 100 | алюминий | 100 | водород (г) | 30 | 2.5 | оксид серы(IV) | 25 | кислород | 25 | оксид серы(VI) (г) | 25 | 2.6 | водород | 40 | азот | 40 | аммиак (г) | 35 | 2.7 | угольная кислота | 50 | гидроксид натрия | 50 | карбонат натрия (р) | 40 | 2.8 | серная кислота | 110 | гидроксид калия | 110 | сульфат калия (р) | 45 | 2.9 | азотная кислота | 60 | гидроксид бария | 60 | нитрат бария (р) | 50 | 2.10 | сульфид калия | 15 | серная кислота | 15 | сероводород (г) | 55 | 2.11 | хлорид меди(II) | 45 | гидроксид калия | 45 | гидроксид меди(II) (т) | 60 | 2.12 | кремниевая кислота | 70 | гидроксид бария | 70 | силикат бария (т) | 65 | 2.13 | кислород | 150 | азот | 150 | оксид азота(IV) (г) | 70 | 2.14 | сульфат калия | 130 | хлорид магния | 130 | сульфат магния (р) | 75 | 2.15 | сульфит натрия | 30 | соляная кислота | 30 | оксид серы(VI) (г) | 80 | 2.16 | соляная кислота | 55 | сульфид аммония | 55 | сероводород (г) | 85 | 2.17 | гидроксид бария | 65 | серная кислота | 65 | сульфат бария (т) | 90 | 2.18 | соляная кислота | 80 | нитрат серебра | 80 | хлорид серебра (т) | 95 | 2.19 | ортофосфат натрия | 20 | хлорид магния | 20 | ортофосфат магния (т) | 78 | 2.20 | хлорид кальция | 75 | карбонат калия | 75 | карбонат кальция (т) | 64 | 2.21 | хлорид алюминия | 40 | нитрат серебра | 40 | хлорид серебра (т) | 56 | 2.22 | гидроксид магния | 110 | азотная кислота | 110 | нитрат магния (р) | 68 | 2.23 | соляная кислота | 60 | сульфид цинка | 60 | сероводород (г) | 42 | 2.24 | гидроксид цинка | 90 | азотная кислота | 90 | нитрат цинка (р) | 86 | 2.25 | оксид хрома(III) | 45 | кальций | 45 | хром (т) | 67 | 2.26 | карбонат бария | 160 | серная кислота | 160 | оксид углерода(VI) (г) | 59 | 2.27 | аммиак | 200 | хлороводород | 200 | хлорид аммония (т) | 63 | 2.28 | гидроксид цинка | 80 | гидроксид натрия | 80 | цинкат натрия (р) | 66 | 2.29 | хлорид хрома(III) | 35 | гидроксид бария | 35 | гидроксид хрома(III) (т) | 77 | 2.30 | нитрат алюминия | 10 | гидроксид калия | 10 | гидроксид алюминия (т) | 79 | 2.31 | оксид кальция | 60 | вода | 60 | гидроксид кальция (р) | 80 | 2.32 | алюминий | 40 | оксид железа(III) | 40 | оксид алюминия (т) | 90 |
3. Химическая термодинамика
Задача 3. Для реакции, приведенной в таблице 3, выполните следующие задания: Рассчитайте стандартную энтальпию реакции и определите эндотермическая или экзотермическая реакция протекает в прямом направлении; Рассчитайте количество тепла, выделяющегося или поглощающегося при протекании прямой реакции, если масса первого участника в уравнении реакции равна 250 г; Без расчетов укажите, как протекает прямая реакция с увеличением или уменьшением энтропии, подтвердите прогноз расчетом стандартной энтропии химической реакции; Определите, в каком направлении (прямом или обратном) будет протекать реакция при 298 К, если все ее участники находятся в стандартном состоянии; Определите возможность протекания прямой реакции при указанной в таблице температуре t, С; Рассчитайте температуру Тp, при которой равновероятны оба направления реакции. На графике зависимости энергии Гиббса от температуры укажите область температур, в которой возможно протекание реакции в прямом направлении. Таблица 3 № вари- анта | Уравнение реакции | t, С | № вари- анта | Уравнение реакции | t, С | 3.1 | CO2(г) + C(к) ⇄ 2CO(г) | 400 | 3.16 | CO2(г)+4H2(г)⇄CH4(г)+2H2O(г) | 800 | 3.2 | N2(г) + 3H2(г) ⇄ 2NH3(г) | 300 | 3.17 | MgO(к) + H2(г) ⇄Mg(к) + H2O(ж) | 650 | 3.3 | CO(г) + H2(г)⇄C(к) + H2O(г) | 550 | 3.18 | CaO(к) + H2O(г) ⇄ Ca(OH)2(к) | 500 | 3.4 | 2PbO(к) + O2(г) ⇄ 2PbO2(к) | 200 | 3.19 | MgCO3(к) ⇄MgO(к) + CO(г) | 750 | 3.5 | CH4(г)+H2O(г)⇄CO2(г)+3H2(г) | 350 | 3.20 | 2H2S(г) + 3O2(г)⇄ 2H2O(ж) + 2SO2(г) | 150 | 3.6 | 2NO(г) + O2(г) ⇄ 2NO2(г) | 950 | 3.21 | 4HCl(г) + O2(г)⇄ 2Cl2(г) + 2H2O(ж) | 230 | 3.7 | PCl5(г) ⇄ PCl3(г) + Cl2(г) | 600 | 3.22 | CH4(г)+ 2O2(г)⇄ CO2(г) + 2H2O(г) | 480 | 3.8 | 2NO2(г) ⇄ N2O4(г) | 800 | 3.23 | 8Al(к) + 3Fe3O4(к)⇄9Fe(к) + Al2O3(к) | 640 | 3.9 | FeO(к)+ CO(г)⇄ Fe(к)+ CO2(г) | 650 | 3.24 | 2SnO(к) ⇄Sn(к) + SnO2(к) | 400 | 3.10 | H2S(г) + SO2(г) ⇄ 3S(к) + 2H2O(г) | 500 | 3.25 | CH4(г)+4Cl2(г) ⇄ CCl4(г) + HCl(г) | 300 | 3.11 | C(к) + 2H2(г) ⇄ CH4(г) | 750 | 3.26 | Cl2(г) +2HI(г) ⇄ I2(г) + 2HCl(г) | 550 | 3.12 | CH4(г)+2H2O(г)⇄CO2(г)+4H2(г) | 150 | 3.27 | 2Fe(к)+ 3H2O(г) ⇄ Fe2O3(к)+3H2(г) | 200 | 3.13 | CO(г) + H2O(г) ⇄CO2(г) + H2(г) | 230 | 3.28 | H2(г) + I2(г) ⇄2HI(г) | 350 | 3.14 | Fe2O3(к)+3H2(г) ⇄2Fe(к)+ 3H2O(г) | 480 | 3.29 | CaO(к) + CO2(г) ⇄ CaCO3(к) | 450 | 3.15 | I2(г) + H2S(г) ⇄2HI(г) + S(к) | 640 | 3.30 | H2(г) + Cl2(г) ⇄ 2 HCl(г) | 600 |
4. Растворы Задача 4. 1). По данным таблицы 4 рассчитать концентрацию раствора указанной соли: а) процентную, б) молярную, в) моляльную, г) мольную долю растворителя и растворенного вещества. 2). Вычислить температуры кипения и замерзания раствора соли (для воды Кэ=0,52, Кк=1,86) 3). Написать уравнение гидролиза соли. Рассчитать рН раствора соли, учитывая, что гидролиз протекает в основном по первой стадии. Определить степень гидролиза ?г. Константы диссоциации слабых электролитов даны в таблице 5. Таблица 4
№ |
Соль | Масса соли m2, г | Масса воды m1, г |
?дис |
№ |
Соль | Масса соли m2, г | Масса воды m1, г |
?дис | 4.1 | CuCl2 | 10 | 200 | 0,80 | 4.17 | Na2CO3 | 10 | 200 | 0,70 | 4.2 | K2CO3 | 20 | 300 | 0,70 | 4.18 | Pb(NO3)2 | 30 | 300 | 0,85 | 4.3 | Sn(NO3)2 | 20 | 400 | 0,85 | 4.19 | K2SO3 | 20 | 400 | 0,75 | 4.4 | Na2SO3 | 15 | 200 | 0,75 | 4.20 | BaS | 10 | 200 | 0,90 | 4.5 | K2S | 10 | 300 | 0,90 | 4.21 | K2SiO3 | 15 | 300 | 0,95 | 4.6 | Na2SiO3 | 20 | 400 | 0,95 | 4.22 | Zn(NO3)2 | 20 | 400 | 0,60 | 4.7 | Cu(NO3)2 | 10 | 150 | 0,80 | 4.23 | NiCl2 | 10 | 150 | 0,65 | 4.8 | FeCl2 | 25 | 250 | 0,70 | 4.24 | SrS | 15 | 250 | 0,70 | 4.9 | Na2S | 30 | 350 | 0,85 | 4.25 | CuSO4 | 10 | 350 | 0,85 | 4.10 | (NH4)2SO4 | 20 | 450 | 0,75 | 4.26 | Ni(NO3)2 | 20 | 450 | 0,75 | 4.11 | Na2CrO4 | 15 | 140 | 0,90 | 4.27 | KСN | 20 | 140 | 0,90 | 4.12 | Na3PO4 | 10 | 240 | 0,95 | 4.28 | NH4Cl | 10 | 240 | 0,95 | 4.13 | ZnCl2 | 20 | 340 | 0,60 | 4.29 | (CH3COO)2Ba | 15 | 340 | 0,80 | 4.14 | CH3COONa | 15 | 440 | 0,65 | 4.30 | AlBr3 | 25 | 440 | 0,70 | 4.15 | AlCl3 | 30 | 540 | 0,80 | 4.31 | FeSO4 | 15 | 540 | 0,85 | 4.16 | CuSO4 | 20 | 250 | 0,80 | 4.32 | K2CO3 | 10 | 420 | 0,90 |
^ Таблица 5 Электролит | Константа диссоциации КД | Электролит | Константа диссоциации КД | Кислоты | Основания | Кремниевая | H2SiO3 |
| Гидроксид алюминия | Al(OH)3 | 4,010-13 | I ступень |
| 1,010-10 | I ступень |
|
| II ступень |
| 1,010-12 | Гидроксид аммония | NH4 OH | 1,7910-5 | Ортофосфорная | H3РO4 |
| Гидроксид железа(II) | Fe(OH)2 |
| I ступень |
| 7,5110-3 | II ступень |
| 1,310-4 | II ступень |
| 6,2310-8 | Гидроксид железа(III) | Fe(OH)3 |
| III ступень |
| 2,210-13 | II ступень |
| 1,8210-11 | Сернистая | H2SO3 |
| III ступень |
| 1,3510-12 | I ступень |
| 1,310-2 | Гидроксид меди | Cu(OH)2 |
| II ступень |
| 5,010-6 | II ступень |
| 3,410-7 | Сероводородная | H2S |
| Гидроксид никеля | Ni(OH)2 |
| I ступень |
| 5,710-8 | II ступень |
| 2,510-5 | II ступень |
| 1,210-15 | Гидроксид свинца | Pb(OH)2 |
| Синильная | HCN | 7,210-10 | I ступень |
| 9,610-4 | Угольная | H2СO3 |
| II ступень |
| 3,010-8 | I ступень |
| 4,3110-7 | Гидроксид олова | Sn(OH)2 |
| II ступень |
| 5,6110-11 | II ступень |
| 1,010-12 | Уксусная | СН3СООН | 1,8610-5 | Гидроксид цинка | Zn(OH)2 |
| Хромовая | H2CrO4 |
| I ступень |
| 4,410-5 | I ступень |
| 1,810-1 | II ступень |
| 1,510-9 | II ступень |
| 3,210-7 |
|
|
| |