Контрольная работа по "Химии"

2.1. Подобрать коэффициенты с помощью электронно-ионного баланса в следующих окислительно-восстановительных реакциях:

а) KIO₃ + Na₂SO₃ + H₂SO₄ → I₂ + Na₂SO₄ + K₂SO₄ + H₂O

б) As₂O₃ + I₂ + KOH → KI + K₃AsO₄ + H₂O

в) Cr₂ (SO₄ )₃ + Br₂ + KOH → K₂CrO₄ + KBr + K₂SO₄ + H₂O 

а) KIO₃ + Na₂SO₃ + H₂SO₄ → I₂ + Na₂SO₄ + K₂SO₄ + H₂O

Напишем уравнения полуреакций

 

Запишем суммарное уравнение реакции, учитывая уравнивающие коэффициенты электронно-ионного баланса:

2IO₃^- + 12H⁺ + 5SO₃^2- + 5H₂O = I₂ + 6H₂O + 5SO₄^2- + 10H⁺

Сократим  лишние молекулы воды и ионы водорода в обеих частях уравнения:

2IO₃^- + 2H⁺ + 5SO₃^2-  = I₂ + H₂O + 5SO₄^2-

Запишем полное уравнение в молекулярном виде, принимая во внимание, что в системе добавляется сульфат от серной кислоты:

2KIO₃ + H₂SO₄ + 5Na₂SO₃  = I₂ + H₂O + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄ 

б) As₂O₃ + I₂ + KOH → KI + K₃AsO₄ + H₂O

Напишем уравнения полуреакций

 

Запишем суммарное уравнение реакции, учитывая уравнивающие коэффициенты электронно-ионного баланса:

As₂O₃ + 5OH^- + 2I₂ = 2AsO₄^3- + 5H⁺ + 4I^-

Запишем полное уравнение в молекулярном виде, принимая во внимание, что для нейтрализации кислоты надо добавить  еще 5 ионов щелочи:

As₂O₃ + 10KOH + 2I₂ = 2K₃AsO₄ + 5H₂O + 4KI 

в) Cr₂(SO₄)₃ + Br₂ + KOH → K₂CrO₄ + KBr + K₂SO₄ + H₂O

Напишем уравнения полуреакций

 

Запишем суммарное уравнение реакции, учитывая уравнивающие коэффициенты электронно-ионного баланса:

2Cr³⁺ + 8OH^- + 3Br₂ = 2CrO₄^2- + 8H⁺ + 6Br^-

Запишем полное уравнение в молекулярном виде, принимая во внимание, что для нейтрализации кислоты надо добавить  еще 8 ионов щелочи:

Cr₂(SO₄)₃ + 16KOH + 3Br₂ = 2K₂CrO₄^2- + 6KBr + 3K₂SO₄ + 8H₂O 
 

5.1. Почему сернистая  кислота может  проявлять как  окислительные, так  и восстановительные свойства? На основании электронных уравнений составьте уравнения реакции взаимодействия этой кислоты (или ее растворимых солей): а) с сероводородом; б) с дихроматом калия в кислой среде; в) с хлором. 

Сера  находится в 6 группе периодической таблицы, поэтому имеет максимальную степень окислению равную +6, а минимальную - 6-8=-2.

Сера  в сернистой кислоте имеет  степень окисления равную +4. Из этого  следует, что сера может окисляться, приобретая степень окисления +6, и  восстанавливаться до степени окисления -2. 

а) H₂SO₃ + 2H₂S = 3S + 3H₂O

SO₃^2- + 6H⁺ + 4e = S + 3H₂O

S^2- - 2e = S⁰ 

б) 3Na₂SO₃ + K₂Cr₂O₇ + 4H₂SO₄ = 3Na₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄+ 4H₂O

SO₃^2- + H₂O -2e = SO₄^2- + 2H⁺

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6e = 2Cr³⁺ + 7H₂O 

в) H₂SO₃ + Cl₂ + H₂O = H₂SO₄ + 2HCl

SO₃^2- + H₂O -2e = SO₄^2- + 2H⁺

Cl₂ + 2e = 2Cl^- 

6.1. Какие свойства  проявляет азотистая  кислота в реакции:

а) с дихроматом калия;

б) с иодидом калия. 

а) В  реакции с дихроматом калия азотистая кислота окисляется:

3HNO₂ + K₂Cr₂O₇ + 4H₂SO₄ = 3HNO₃ + Cr₂(SO₄)₃ + 4H₂O + K₂SO₄

NO₂^- + H₂O – 2e = NO₃^- + 2H⁺

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6e = 2Cr³⁺ + 7H₂O 

б) В  реакции с иодидом калия азотистая кислота восстанавливается:

2HNO₂ + 2KI + H₂SO₄ = 2NO + I₂ + 2H₂O + K₂SO₄

HNO₂ + H⁺ + e = NO + H₂O

2I^- + 2e = I₂ 
 

ТИПОВОЙ БИЛЕТ ПК-3

а) Какой из элементов  при растворении  в азотной кислоте  не образует солей?

1. Cu 2. Mg 3. P 4. Bi 

3. Фосфор растворяется в азотной кислоте с образованием фосфорной кислоты:

3P + 5HNO₃ + 2H₂O = 3H₃PO₄ + 5NO 
 

б) При взаимодействии с каким веществом  нитрит натрия будет  проявлять свойства восстановителя. Составьте уравнение реакции в присутствии серной кислоты.

1.KI 2.NaCl  3. K₂Cr₂O₇ 4.K₂S 

3. Нитрит натрия будет проявлять свойства восстановителя в реакции с  K₂Cr₂O₇:

3NaNO₂ + K₂Cr₂O₇ + 4H₂SO₄ = 3NaNO₃ + Cr₂(SO₄)₃ + 4H₂O + K₂SO₄

NO₂^- + H₂O – 2e = NO₃^- + 2H⁺

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6e = 2Cr³⁺ + 7H₂O 
 

в) Составьте уравнение  гидролиза соли, в  водном растворе которой  лакмус имеет синюю  окраску.

1. Na₃PO₄ 2. Bi(NO₃)₃ 3. SbCl₃ 4. KH₂PO₄ 

Лакмус  имеет синюю окраску в растворах, имеющих щелочную среду. В растворах  солей щелочную среду создают  анионы слабых кислот:

1. Na₃PO₄ + H₂O = Na₂HPO₄ + NaOH

PO₄^3- + H₂O = HPO₄^2- + OH^- 
 

г) Какой из гидроксидов  проявляет амфотерные свойства? Подтвердите  ответ соответствующими уравнениями реакций в молекулярном и ионном виде.

1. Bi(OH)₃ 2. Sb(OH)₃ 3. H₃PO₄ 

Амфотерными свойствами обладает Sb(OH)₃, так как вступает в реакцию с кислотами и щелочами:

Sb(OH)₃ + 3HCl = SbCl₃ + 3H₂O

Sb(OH)₃ + 3H⁺ = Sb³⁺ + 3H₂O 

Sb(OH)₃ + 3NaOH = Na₃[Sb(OH)₆]

Sb(OH)₃ + 3OH^- = [Sb(OH)₆]^3- 
 

д) Какое из веществ уменьшает диссоциацию фосфорной кислоты по первой ступени? Напишите уравнение диссоциации H₃PO₄.

1. NaOH 2. H₂O  3. NaH₂PO₄ 4. NaNO₃ 

Константа диссоциации фосфорной кислоты  первой ступени имеет следующий  вид: 

Из уравнения  видно, что подавлять диссоциацию будет избыток ионов H₂PO₄^-. Иными словами, присутствие соли NaH₂PO₄ (3) будет уменьшает диссоциацию фосфорной кислоты.

Уравнение диссоциации фосфорной кислоты протекает в 3 ступени:

H₃PO₄ ↔ H⁺ + H₂PO₄^-

H₂PO₄^- ↔ H⁺ + HPO₄^2-

HPO₄^2- ↔ H⁺ + PO₄^3- 
 

ТИПОВОЙ БИЛЕТ КОЛЛОКВИУМА  III

3. Получите сульфат  тетрааминмеди (II). Объясните химическую связь по методу валентных связей. Покажите возможность разрушение комплексного иона в водных растворах. 

Реакция получения сульфата тетрааминмеди (II):

СuSO₄ + 4NH₄OH = [Cu(NH₃)₄]SO₄ + 4H₂O 

В комплексе меди [Cu(NH₃)₄]²⁺ имеются четыре донорно-акцепторные связи.  
Каждая связь образуетcя за счет предоставления неиспользованной электронной пары атома азота молекулы аммиака свободной атомной орбитали меди. Таким образом, донором электронной пары, является молекула аммиака, а акцептором электронной пары - медь. В результате этого образуются четыре координационные связи между медью и аммиаком.  

Аммиачный комплекс меди разрушается кислотой:

[Cu(NH₃)₄]²⁺ + 4H⁺ = Cu²⁺ + 4NH₄⁺ 

4. Какой из гидроксидов проявляет амфотерные свойства? Подтвердите ответ соответствующими уравнениями реакций в молекулярном и ионном виде.

1. Cr(OH)₃ 2. Mg(OH)₂ 3. Ni(OH)₂ 4.Ba(OH)₂ 

Амфотерными свойствами обладает Cr(OH)₃, так как вступает в реакцию с кислотами и щелочами:

2Cr(OH)₃ + 3H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 6H₂O

Cr(OH)₃ + 3H⁺ = Cr³⁺ + 3H₂O  

Cr(OH)₃ + 3NaOH = Na₃[Cr(OH)₆]

Cr(OH)₃ + 3OH^- = [Cr(OH)₆]^3- 
 

5. Соединения железа (III) в реакциях обмена их окислительно-восстановительных реакциях. 

Реакциям  ионного обмена способствует то обстоятельство, то железо образует немало соединений нерастворимых в воде:

FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃↓ + 3NaCl;

2FeCl₃ + 3Na₂CO₃ = Fe₂(CO₃)₃↓ + 6NaCl;

FeCl₃ +  Na₃PO₄ = FePO₄↓ + 3NaCl. 

Железо (III) в окислительно-восстановительных реакция выступает в качестве окислителя, восстанавливаясь до Fe(II):

Fe³⁺ + е = Fe²⁺.

Железо (III) нельзя назвать сильным окислителем, так как стандартный электродный потенциал реакции восстановления составляет 0,771В. Приведем пример:

2FeCl₃ + SnCl₂ = 2FeCl₂ + SnCl₄.