Ю.М. Коренев и др. - Задачи и вопросы по общей и неорганической химии с ответами и решениями (1114426), страница 52
Текст из файла (страница 52)
НзРОз. НзРОз + МаОН = МанзРОз + НзΠ— видимых изменений нет п(азАа04. видимых изменений нет. В1(г10з)з.. 2В1(510з)з + ЗМаз[Яп(ОН)4) + 6ХаОН = = 2В1 + Зг1аз[эп(ОН)а] + 651аг10з Выпадает черный осадок висмута (простое вещество), растворимый в азотной кислоте с образованием В1(ХОз)з. 346 Глава 12. Ответы и решения Для определения пробирки, содержащей НзРОг, добавить в каждую из двух оставшихся пробирок подкисленный раствор нитрата серебра или подкисленный раствор сульфата никеля. ХавАвОо. видимых изменений нет (АлзАвОз и Х1з(АвОз)г растворимы в кислой среде). НзРОг: НзРОг + 4А8ХОз + 2НгО = НзР04 + 4А8 + 4НХОз или НзРОг + 2Х180з + 2НгО = НзРОз + 2Х! + 2Нг804 Выпадают осадки металлического серебра или металлического никеля.
Для доказательства, что в оставшейся пробирке находится ХазАв04,после предварительного подкисленна пропустить сероводород. 2ХазАв04+6НС1+ 5НгЯ = АвгБзз + 6ХаС!+8НгО «солтыа осккок 2 а) пЕо в' ДОо т3С'(ХО/Хг) = ЬО'(ХО/ХгО) + ЬС'(ХгО/Хг) ото (ХО/Хг) = пгЕЕ (ХО/ХгО) + пзЕЕ (ХгО/Хг) гдепт =2,пг=1,пз=1; Е (ХО/ХгО) = 2Е (ХО/Хг) — Е (ХгО/Хг) Е'(ХО/ХгО) = 2 1,68 — 1. 1,77 = 1,59 В б) Е'(ХОз /НХОг) = = [Е'(ХОз /ХгОз) + Е (Хг04/НХОг)]/2 = 0,935 В Е'(НХОг/Хг) = [1+ 1,59+ 1,77]/3 = 1,45 В Е (НХОг/ХгО) = [1 + 1 59]/2 = 1,295 В НХОг устойчива к распаду на соседние члены диаграммы Латимера, Е'(ХгОз/НХОг) > Е'(НХОг/ХО), но неустойчива к распаду на ХОз и Хг, Е'(ХО, / НХОг) < Е'(НХОг/ХгО) < Е'(НХОг/Хг). Следовательно, для азотистой кислоты диспропорционирование с образованием нитрат-иона и свободного азота энергетически более выгодно, чем с образованием нитрат-иона и оксида азота(1), или оксида азота(1У) и оксида азота(1), или оксида азота(1У) и азота, поскольку разность потенциалов для ХОз и Хг больше, чем для других рассмотренных пар.
П. Примеры контрольных я экзаменационных работ 347 в) 2Н1+ 2НХОг = 1г+ 2ХО+ 2НгО 1~ 21 — 2е -+ 1г 21 НХОг+Н++е — «ХО+НгО Е' = 0,536 В Е' = 1,00 В 21 + 2НХОг + 2Н+ -«1г + 2ХО+ 2НгО Е ° = Еен Ееей = 1~00 01536 = 0,464 В, й = 2 Е, = Е„'— (ВТ/пЕ) 1п([1г][ХО] [НгО]г/[Н+]г[1 ] [НХОг] ) По условию [1г][ХО] [НгО] /[1 ] [НХОг] = 1 тогда ВТ 1, 0,059 Е„= Е„' — — 1п — = Е„' + — '18[Н+]г = е пг' [Н+]г е = Е„' — 0,059 рН = 0,464 — 0,059 4 = 0,228 В ) 0 Иодид-иои восстанавливает НХОг до ХО. Д Се ПР = ехр(- гвв ) ее е%$й.лз — е-в" 4 ПР— 5 4 10-зо ВТ 3. а) А — «В + СОг РЬСОз — + РЬО + СОг  — «С РЬО + 2НХОз -+ РЪ(ХОз)г + НгО С -+ П РЬ(ХОз)г + Са(ОН)г + СаОС1г -« -+ РЬОг3 + Са(ХОз)г + СаС!г + НгО черн. П вЂ” «Е 2РЪОг — — + 2РЬО + Ог Е «Г РЬО + 2СНзСООН -+ РЬ(СНзСОО)г + НгΠà — «С РЬ(СНзСОО)г + ХагЯ вЂ” «РЬЯН+ 2ХаСНзСОО черн.
А — РЬСОз'  — РЪО' С вЂ” РЬ(ХОз)г; П вЂ” РЬОг; Š— РЬО; Р— РЬ(СНз С О 0) г, С вЂ” РЬЯ. 6) РЬг+(р-р) + 8г ( р) -+ РЬВ(кр.) ~еСгвв = ~Став(РЬЯ) - агав(РЬ ') - Ьебгвв(Я ) = = 98,8+ 24,4 — 92,5 = — 166,9 кДж Ье6~вв = — ВТ 1п[РЬБ]/[РЬг+][Б~ ]; [РЪБ(кр.)] = 1 г1еС;вв — — ВТ1п[РЬ'+ЦЯ' ! = ВТ1п ПР 348 Глава 12. Ответы и решении В р-ре: [РЬ2+] = [5 0,003/15] Моль/л = 0,001 Моль/л [Бг ] = [10 0,0015/15] Моль/л = 0,001 Моль/л [РЪ +][Яг ] = 0,001. 0,001= 1 10 е [РЬ2+][Бг-] ) ПР Выпадет черный осадок РЬЯ. Экзаменациоииьзй билет Уй2 1.
Состав полученных соединений РС1з и РС!з. Их можно разделить путем перегонки. Это хлорангидриды фосфористой и фосфорной кислот: РС12 + ЗНгО = НзРОз + ЗНС! РС12 + 4Н20 = НзРОз + 5НС! Кислая реакция растворов доказывается измерением рН растворов (индикаторы, потенциометр). Присутствие в растворах фосфористой и соляной кислот можно обнаружить, проведя указанные ниже реакции.
1) С1 -ион дает белый осадок с подкисленным раствором нитрата серебра: НС1+ А8ХОз = А8СЦ + НЬ!Оз С1 + А8+ = А8СЦ А82НРОз и А82РОз при этом не выпадают в осадок, так как они растворимы в кислотах. 2) Качественные реакции, доказывающие присутствие НзРОз. а) Обесцвечивание раствора перманганата. 5НзРОз + 2КМп02 = 2Мп(НгРОз)2 + К2НРОз + ЗН20 5[ Н2РОз + НгΠ— 2е -+ Н2РО4 + 2Н+ 2~ МпО~ +8Н++5е -+ Мп++4Н20 5НгРОз + 2Мп02 +бН = 5Н2РОз + 2Мп е + ЗН20 б) Получение фосфористой кислоты в твердом виде упариванием (в вакууме водостройного насоса) раствора после обработки РС12 водой (т. кип. 75'С). Нагревание безводной фосфористой кислоты приводит к ее разложению: 4НзРОз — + ЗНзРОз + РНз (вспышки) П.
Примеры контрольных и экзаменационных работ 349 в) Растворение твердой НзРОз в воде с последующей нейтрализацией содой: НзРОз + ХазСОз = ХазНРОз + С02 + Н20 г) Взаимодействие с ннтратом серебра ХазНРОз + 2АкХОз = АкзНРОз 4 + 2ХаХОз оселок (при стоянии) д) Слабое нагревание белого осадка: АкзНРОз + Н20 = 2Ак+ НзР04 Потемнение осадка АкзНРОз свидетельствует о выделении металлического серебра за счет восстановительных свойств иона НРО, '. 3) Качественные реакции, доказывающие присутствие НзР04. а) Добавление в присутствие НС! молибденовой жидкости: 7НзР04+ 12(ХН4)еМот024+ 51НХОз = = 7(ХН4)з[РМозз040] пН204+ 51ХН4ХОз + (Зб — 7н)Н20 желтый осадок б) Удаление НС1 кипячением раствора. Добавление нитрата серебра после предварительной нейтрализации раствором соды: НзР04+ ХазСОз =ХазНР04+ С02+ Н20 2ХазНР04 + ЗАкХОз = АкзР04 +ХаНзР04 + ЗХаХОз желтый осадок 2.
а) воо о "НЗ 0 20 40 60 й 80 100 ц 'С Ркс. 27. Фазовак диаграмма воды. 350 Глава 12. Ответы и решения Кривая АВ описывает зависимость равновесного давления паров воды над льдом при изменении температуры. Кривая ВС отвечает изменению температуры замерзания воды в зависимости от внешнего давления. Линия ВР характеризует равновесное давление паров воды над жидкостью в зависимости от температуры или температуру кипения жидкой воды в зависимости от внешнего давления. б) Точка В отвечает существованию жидкой воды в равновесии с твердой и газообразной фазами. в) Точка  — «тройная» (в равновесии три фазы) или в соответствии с правилом фаз С = К+ 2 — Ф (С вЂ” число степеней свободы, К вЂ” число компонентов, Ф вЂ” число фаз, находящихся в равновесии) инвариантная, так как С = 1 + 2 — 3 = О.
г) Точка Я лежит на линии равновесия двух фаз; жидкости и пара, ей соответствует температура бы число степеней свободы С = 1, т. е. произвольно возможно изменить только одну переменную (давление или температуру), вторая переменная меняется по закону, описываемому кривой ВР. Если, не изменяя температуру, понижать давление, то одна из фаз, находящихся в равновесии, исчезает; исчезает жидкая фаза; ниже кривых АВ и ВР лежит однофазная область (пар).
Все точки в этой области характеризуются двумя степенями свободы. При этом в известных пределах возможно одновременно изменять температуру и давление без изменения числа равновесных фаз. 3. а) Среда слабощелочная: Ханооз + Нго — араон+ НгСОз НСОз + Нго ОН + НгСОз слабое основание слабая кислота сильное основание слаба» кислота Равновесие сдвинуто влево. При добавлении раствора хлорида бария образуется малорастворимый карбонат бария, при этом рН среды понижается: ВаС!г + 2Ханооз = Ваооз4 + Сот'[+ 2Маоь+ Нго Н О+НСО СО +Н О+ Ва'+ + Соз ВаСОз [Ва +][Соз ] > ПР НСО + Нзо+ [НгСОз]+ Нго (НгСОз] т Сог + Нго 11.
Примеры контрольных и экзаменационных работ 351 б) 1) Хаг804+ 2С вЂ” э Хаги+ 2СОг ХагЯ+ 2НС1 = НгБ '!+2ХаС! 2НгБ+ 30г = 280г + 2НгО БОг + 1/20г — ' — ~ БОз ЯОз + НгΠ— НгБ04 + Я или ЯОг+ НгО+ ХОг = НгБО, + ХО 2ХО + Ог = 2ХОг БОг + 2НгΠ— 2е -э НБО~ + ЗН+ ХОг+ 2Н" + 2е -+ ХО+ НгО БОг + ХО, + Н,О -+ НЯО; + ХО+ Н+ 2ХО+ Ог = 2ХОг (< 11'С ХгОз) 2ХОг + Оз = ХгОз + Ог или (что хуже) 2НгО + 4ХОг + Ог — 4НХОз 2пНХОз(беэводн.) + пргОз — > 2(НРОз) «+ пХгОз 3) БОг + НгО НгЯОз Н+ + НБОз — 2Н+ + БО~ При обычньгх условиях равновесие сдвинуто влево. [Не][ОН ] = 1.10 '~ Поэтому в щелочной среде равновесная концентрация протонов мала и равновесие реакции сдвинуто вправо.
В щелочной среде образуется средняя соль: НгЯОз+ 20Н БО~ ~+ 2НгО При упариванин такого раствора можно выделить соль состава ХагЯОз. 352 Глава 12. Ответы и решения Пропускание в раствор ЯО2 вызывает уменьшение равновесной концентрации ОН -ионов и повышение концентрации Н+-ионов; равновесие смещается в сторону образования гидросульфит-ионов: ЯО~~ + Н20+ 802 = 2НБОэ Упаривание такого раствора позволяет получить кислую соль ХаНБО2.
4. Электронная конфигурация атома кислорода; 1222022р4, число электронов в молекуле 02, которые нужно разместить на МО, образованных 20- и 2р-орбиталями атомов кислорода, равно 12. а) Электронные конфигурации молекул и молекулярных ионов: (1+ (тсв)2(сзрвзр)2(тсв)2(ясв )4(яразр)1(яразр)0(ссразр)0 св)2( разр)2( „св)2( „са )4( разр)1( разр)1( разр)0 св)2( разр)2( св)2( св )4( рвзр)2( разр)1( разр)0 О2- ( .св)2( разр)2 ( св)2 ( „св )4 ( разр)2( разр)2( разр)0 б) В приведенном ряду межъядерные расстояния увеличиваются, так как число электронов на разрыхляющих орбиталях возрастает. в) к.с. — кратность связи: 02+ к.с. = (6 — 1)/2 = 2,5 02 к.с.
= (6 — 2)/2 = 2,0 02 к.с. = (6 — 3)/2 = 1,5 022 к.с. = (6 — 4)/2 = 1,0 В ряду 02, 02, 02, 022 прочность связи уменьшается (точно также изменяется кратность связи, а длина связи, напротив, увеличивается. г) Следующие молекулы и молекулярные ионы парамагнитны: О+, О, О 5.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
