Ю.М. Коренев и др. - Задачи и вопросы по общей и неорганической химии с ответами и решениями (1114426), страница 53
Текст из файла (страница 53)
1) Уравнение скорости реакции в общем виде: Р.= 5[А[в[В]Р 2) Сравнивая опыты 1Ч и Ч, в которых концентрация В не меняется, находим ич/01ч = (2,0/1,0)* = 72/36, откуда х = 1 11. Примеры контрольных и экзаменационных работ 353 3) Сравнивая опыты Н и 1, в которых концентрация А не меняется, находим еп/ит = (2,0/1,0)" = 8/2, следовательно, у = 2 18 = и 0,50 ° (3,0)г, и = 4,0 дмб ° моль г . с г Размерность й соответствует реакции третьего порядка. 6. а) вэ б о о г 4 б Степень окислении Рис. 38.
Диаграмма вольт-эквивалент — степень окисления. 6) Вычисляем вольт-эквивалент (ВЭ) для полуреакций (1), (2), (5) и (6): НгЯОз + 4е + 4Н+ = 8 + ЗНгО (1) Нг8еОз + 4е + 4Н+ = Яе+ ЗНгО (2) ЯО~ ~+ бе + 8Н+ = 8+ 4НгО (5) ВеОе +бе +8Н+ = Яе+ 5НгО (6) ВЭ = 0,45 ° 4 = 1,80 ВЭ = 0,74 ° 4 = 2,96 ВЭ = 2 ° 0,17+ 4 ° 0,45 = 2,14 ВЭ = 4 0,74+ 2 1,15 = 5,26 Реакция имеет первый порядок по А и второй — по В. 4) Таким образом, о = к[А][В]г. /е можно найти, пользуясь результатами любого опыта, например опыта 1Н: 354 Глава 12.
Ответы и решения Тангенс угла наклона прямой степень окисления — вольт-эквива- лент характеризует окислительные свойства данной редокс-пары. БеОг + 2е +4Н+ = НгБеОг+НгО (4) 18 аг — — (5,26 — 2,96)/2 = 1,15 = Е' 804 +2е +4Н+ =НгБОг+НгО(3) 18 аз = (2,14 — 1,80)/2 = 0,17 = Е' в) гйюг > вбаг. ПосколькУ селеноваЯ кислота ЯвлЯетсЯ более сильным окислителем, чем серная, а сернистая — более сильным восстановителем, чем селенистая, то возможна реакция: 2БОг + НгБеОг + НгО = 2НгБОе + Бе 2 БОг+2НгΠ— 2е Б04 +4Н~ 1 НгБеОг+4Н" +4е Бе+ 3НгО 2БОг + НгО+ НгБеОг 2БОг + Бе+ 4Н+ 7. а) См.
1.2.1, в. б) БОг и ХОг. БОз см. 1.2.1, б). ХОг — электронная конфигурация атома азота: 1ег2ег2рг; электронная конфигурация атома кислорода: 1ег2ег2р4. Тип гибридизации ерг. Свободных электронных пар нет. Ион ХОэ — правильный треугольник. Согласно модели Гиллеспи: 5+ 2+ 2+ 1 = 10е -+ 5 пар е =~ 5 — 2 = 3 пары е (поскольку в ионе две двойные связи). Значит, тип частицы АХг и геометрия иона — правильный треугольник. 8. В жидком оксиде серы(ГЧ) протекает реакция автоионизации: 2БОг — БО + + БОг Этим обусловлена заметная электропроводность жидкого оксида. При растворении БОС!г в жидком БОг происходит диссоциация: БОС1г БОге + 2СГ т. е.
в этих условиях БОС!г — кислота. Поэтому электропроводность раствора БОС1г в БОг выше, чем электропроводность растворителя. Сульфиты проявляют в растворе БОг основный характер: 1лгБОг = 21лт+ БОг П. Примеры контрольных и экзаменационных работ 355 Реакция нейтрализации: ЗОС!г + ЫББОБ = 260г+ 2ЫС1 11 семестр Контрольная работа ль1 1. а) Вскрытие берилла: ВезА!гб!БО)в + ЗХаг[В!Рв] + 6ХаР— '"'" —" — ""~ — '" — ' — '"-"'~ ЗХаг[ВеРл] + 96!Ог + 2Хаз[А!Гв] 2. а) ЫС! + ХаОН = ЫОН1 + ХаС1 т.е.
Х) = 1лОН А1С1з + ХаОН = Ха[А((ОН)а] + ЗХаС! т.е. Ъ'Б — — Ха[А1(ОН)4] (правильнее Ха[А!(ОН)4(НгО)г]) б) 1лОН вЂ” ~ ЬзгО + НгО в) 2ЫгО + 2НС! = 2ЫС1+ НгО д) 61л + Хг — + 2Ь!зХ е) Ха[А!(ОН)л] + СОг -+ 2А1(ОН)з1. + ХагСОз + НБО ж) 2А1(ОН)з — > А!гОз + ЗНгО ) А) О З БКНБО А) )БО ) -.'- ЗК БО -.'- ЗН О (вместо КНЯ04 можно взять КгогОБ) и) А!г(604)з + (ХН4)г804 + 24Нг0 -о 2ХНлА1($04)г 12НгО Хг =1л б) Вьпцелачивание спека горячей водой: раствор — Хаг[ВеР4], твердый остаток — Хаз[А1Рв] и В!Ог. Отфильтровывание осадка. Упариванне раствора.
Выделение твердого Хаг [ВеРБ]. в) Получение металлического бериллия из фторобериллата натрия электролизом расплава или металлотермическим восстановлением: Хаг[ВеР4] -+ Ве+ Гг + 2ХаР Хаг[ВеРБ] + Ми — ~ Ве+ )ХаМЗРз + ХаР 356 Глава 12. Ответы и решения В присутствии сульфата калия возможна кристаллизация и калиевых квасцов, поэтому лучше использовать другой путь, исключающий этот процесс: А!г(804)з + 6ХНз . НгО = 2А1(ОН)з е + 3(ХН4)гБОе Кг804 остается в растворе. 2А1(ОН)з + ЗНг804 + (ХН4)г804+ 18НгΠ— + 2ХНеА1(80 ) ° 12НгО 3.
а) Термодинамический цикл: Ха(кр.) ш Ха(г.) Ха(г.) Ха+(г.) + е Ха+(г.) ~ Ха+(р-р) Н(г.) 1/2Нг(г.) Н+(г.) + е — Н(г.) Н+(р-р) Н+(г.) сз -Нгзз~ кДж 108,3 495,8 — 422,6 0,5 (-435) -1312 Г109 Ха+(кр.) + Н+(р-р) Ха(р-р) + 1/2Нг(г.) — 239 1з С~эз = 96500'2 71 = 96500'2~48 11 Ягэз '298 г3тЯгэз = 96 500 (2,71 — 2,48)/298 = 74,5 Дж 4. а) Координационное число атома калия (объемноцентрированная кубическая ячейка металлического калия) равно 8. б) На изображенной фазовой диаграмме системы К вЂ” НЬ (рис. 27) компонентом А является калий, а компонентом  — ВЬ, поскольку температура плавления калия (63,6'С) выше температуры плавления рубидия (39,5'С).
Низкие температуры плавления При 11,Ягез = 0 (по условию) 21„Сгэз ( О, значит, реакция протекает самопроизвольно (в стандартных условиях). б) /~тОгэз = пР'~~~еЕ /1тЕ' = Е' — Е' = Е'(Н+/1~Нг) — Е'(Ха~/Ха) а = 1, Е'(Н+/-'Нг) = 0 (при 298 К), [Нт] = 1 моль/л, тогда: /1~Нгэз = ЕЕ (Ха /Ха) Е'(Ха+/Ха) = Ь„Нгэз/Е = — 239 000/96 500 = — 2,48 В По таблицам Е'(Ха+/Ха) = — 2,71 В.
Отличие рассчитанного значения от табличного объясняется тем, что величина г.'1„5гэз принималась равной О, однако, здесь, эта величина больше О, так как среди продуктов реакции имеется газообразный Нг. 11. Примеры контрольных и экзамеиациоииых работ 357 калия и рубцлия объясняются слабыми металлическими связями, так как на каждый атом приходится только один подвижный электрон. Прочность этих связей уменьшается при переходе от калия к рубидию (с увеличением радиуса атома), поскольку валентные электроны больше удалены от ядра атома и становятся более подвижными, что в первом приближении может вызвать понижение температуры плавления. в) В точках 1 и Я две фазы: насыщенный расплав и твердый раствор.
В точках й и .( по одной фазе: точка ( — ненасыщенный твердый раствор, точка Й вЂ” ненасыщенный расплав. г) т т, т, т„ Время р .зе. Кривая охлаждения расплава, соответствующего точке б (см. рис. 27) На кривой охлаждения имеется два перегиба, т. е. в точках, расположенных на линиях ликвидуса (Тз) и солидуса (Т,) число степеней свободы равно единице. П семестр Экзаменационный билет Лэ1 1. а) Мкб04 + 2ХаОН(изб.) = Мк(ОН)з,1 + Хаз504 б) Мк(ОН)з + 2ХН4С1 МкС1з + 2ХНз НзО в) МкС1з + 2ХаНСОз = МйСОз.[ + 2ХаС! + НзО + СОз г) ХазОз + СОз —— ХазСОз + 1/20з (Взаимодействие твердого ХазОз с газообразным СОз): д) 5МяС1з + 5ХазСОз + 5НзО = = Мк(ОН)з ЗМкСОз ЗНзО(. + Мк(НСОз)з + 10ХаС! а) [Х!(ХНз)е]С!з + 6НС1 = МС!з + бХН4С! б) Х!С1з + ХазБ = Х154. + 2ХаС! в) %С!з + 2ХаОН = Х1(ОН)з4.
+ 2ХаС1 г) 2Х!(ОН)з + 2ХаОН + Вгз = 2Х1(ОН)з!. + 2ХаВг 358 Глава 12. Ответы я решения д) 2%(ОН)з + 6НС! = 2Х!С1г + С!г + 6НгО 2] %(ОН)з + ЗН+ + е- ~ %г+ + ЗНгО 1~ 2С1 — 2е -+ С1г 2%(ОН)з + 6Н+ + 2С1 -+ 2%ге + С1г + 6НгО 2. а) Растворение смеси в горячей концентрированной азотной ки- слоте: Сп+ 4НХОз = Сп(ХОз)г + 2ХОг + 2НгО Нй+ 4НХОз = Н8(ХОз)г + 2ХОг + 2НгО Т! + 4НХОз = Т!Ог НгО]. + 4ХОг + НгО Ре + 6НХОз = Ре(ХОз) з + ЗХОг + ЗНгО Отделение гидроксида титана (,9-титановой кислоты).
б) Добавление к полученному раствору избытка раствора аммиака: Сп(ХОз)г + 6ХНз ° НгО = [Сп(ХНз)з](ОН)г + 2ХН4ХОз + 4НгО Н8(ХОз)г + 2ХНз НгО = [НЗХНг]ХОз!. + ХНзХОз + 2НгО Ре(ХОз)з + ЗХНз НгО = Ре(ОН)з1+ ЗХН4ХОз Отделение смеси осадков. в) Упаривание полученного раствора и последующее прокаливание твердого остатка: [Сп(ХНз)4](ОН)г — + СпО + НгО + 4ХНз г) Прокаливание смеси осадков из пункта б): [НЗХНг]ХОз — г Н80+ 1/2Хг+ ХО+ НгО НкΠ— > Нк+ 1/20г (оттенка ртути) Ре(ОН) з -+ РегОз + ЗНгО д) Получение металлического железа: РегОз + ЗНг — г 2Ре+ ЗНгО 3. а) КМпОз + 5НгСгОз + КгСОз = = Кз[Мп(Сг04)з] + 5НгО + 5СОг б) КгСггОт + 9НгСг04 + 2КгСОз = = 2Кз[Сг(СгОз)з] + 8СОг + 9НгО Рег(80з)з + 6КгСгОз = 2Кз[Ре(СгОз)з] + ЗКг804 П. Примеры контрольных и экзаменационных работ 359 Электронные конфигурации центральных ионов: С~з+1зг 2зг2реЗэгЗреЗ)4з Мп +[Аг]Зг(д Ге + [Аг[Зг(з Координационные числа центральных ионов: б.
в) ЭСКП для приведенных комплексов: Сгз+ г(з гз е' ЭСКП = — 2/5Ье . 3 = — 6/5Ье гд д Мпз+ г(~ = гз е ЭСКП = — 6/5Ь + 3/5Ь„= — 3/5Ь вЂ” гд д Гез+ оз = гз ег ЭСКП = — 6/5))о+ 6/5Ье = 0 Термодинамическая устойчивость оксалатных комплексов в ряду Сгз+ — Мпз+ — Гезт убывает, так как уменьшается ЭСКП. .) Эфы .*-.
° ° . -- * ~ =,,с)-с 2): Сгз+ п = 3 р = 3,873 м.Б. Мпз+ а = 4 р = 4,899 м.Б. Гез+ и 5 р 5916мБ Оксалат-нон — лиганд слабого поля. д) Для рассматриваемых комплексов (октаздр, бидентатные лиганды одного типа) характерна оптическая изомерия, т. е. изомеры зеркально симметричны друг другу (см. ответ 9.1.2, пункт 2). 4. а) Е'(СгО~ ~/Сг(ОН)з) = ( — 1,1+0,39 2)/3 = — 0,107В Е'(МоОг /МоОг) = — 0,78 В Е (Ыо04 /Мо) = — 0,913 В В ряду СгО~ — МоО~~ — %04 окислительная способность уменьшается.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
