Контрольная работа по «Неорганической химии»

Вариант 7

 

Задания к 7 варианту: 13, 52,83,124,137,160,198,216,240

 

Задание № 13

 

При некоторой температуре плотность паров серы по азоту равна 9,14.  Из скольких атомов состоит молекула серы при указанной температуре?

 

Решение

 

При нормальных условиях:

V=22,4* 
R=8,314 Дж/моль*К 
P=1,013*Па 
Количество атомов находим по следующей формуле:

 
 
=6,02*.

 Относительная плотность одного газа по другому равна отношению их молярных масс при заданном давлении и температуре. Найдем молярную массу серы по формуле: 
= 
M(S)=*

Найдем массу серы по уравнению Менделеева-Клайперона 

Найдем количество вещества серы:

n(S)= 
Найдем количество атомов:

N(S)=1,0003*6,02*=6,021**

 

Задание №52

 

Неизвестный метал массой 12,0 г соединяется с кислородом массой 4,8 г. Тот же металл массой 5 г соединяется с одним из галогенов массой 20 г. Определить химические формулы образующихся при этом оксида и галогенида.

 

Решение

 

Запишем общую схему реакции:

 В соответствии с  законом эквивалентов химическое  количество эквивалента металла равно химическому количеству эквивалента кислорода: 
. 
Здесь:- масса металла, вступившего в реакцию;

– масса кислорода, вступившего в реакцию;

 – молярная масса  эквивалента металла;

-  молярная масса эквивалента  кислорода.

1. Найдем молярную массу эквивалента молекулярного кислорода . При образовании оксида  каждая молекула кислорода присоединяет 4электрона и превращается в 2 оксида-иона .

Тогда: 4 электронам соответствует 1 молекула ,

 

1 электрону  соответствует  x молекул , откуда x=1/4.

Это значит, что химическим эквивалентом кислорода в данной реакции является условная частица – четвертая часть молекулы. Найдем значение молярной массы эквивалента кислорода:

 

2. Подставим числовое значение величин в выражение закона эквивалентов: 
   

Для металла число эквивалентовравно степени его окисления в соединении.

 Поскольку M(Me)=*, то при

   M(Me)=20  
   M(Me)=40

Одновалентного металла с молярной массой 20 г/ моль нет;

Двухвалентный металл с молярной массой 40 г/моль – кальций (Ca).

 CaO

 

+

Фактор эквивалентности кальция равен

 

Его молярная масса равна

 

 

 

 

3. Для галогена фактор эквивалентности равен его степени окисления

Ca  

 

 

Задание №83

 

Напиши уравнения реакций, доказывающий кислотный характер:

Se, S, , ,, Cr.

 

Решение

 

Кислотные оксиды – это оксиды гидраты , которыми являются кислоты. 
К ним относятся оксиды неметаллов, а также металлы со степенью окисления V ,VI ,VII. 
1.  - оксид селена (IV) 
Является  кислотным оксидом. 
Большинство кислотных оксидов взаимодействуют с водой: 
Se+O Se- селенистая кислота; 
Se+2 Se+O.

 

2.  S-оксид серы(VI); 
S+O S- серная кислота; 
S+2 S+O.

 

3. –оксид марганца(VII); 
OHMn-маргонцовая кислота; 
O.

 

 

4.  - оксид фосфора (III); 
.+O - фосфорная кислота; 
12KOH+O.

 

5.  Cr-оксид хрома(VI); 
Cr+O Cr- хромовая кислота;

2Cr+O -дихромовая кислота;

 2KOH+ Cr Cr+O.

 

 

Задание №124

 

По изменению энтальпии и энтрапии реакции вычислить изменение энергии Гиббса:

 

Решение

 

 Рассмотри уравнение  реакции:

    

   

 

 

1. Рассчитываем  реакции:

*=(2*(-270,9))-(0+0)=- 541,8 кДж

2. Рассчитываем  :

*=(2*(-272,8))-(0+(-266,6))=(-545,6)-

-(-266,6) =-279 Дж/К

3. Рассчитываем процесса по уравнению:

 

 

Задание №137

 

Напишите математические выражения константы равновесия в системе:

а)

б)

в)

г)

д)

 

Решение

 

а)

 

б)

 

в)

 

г)

 

 

д)

 

 

 

Задание №160

 

Смешали 100 мл серной кислоты (ρ=1,25г/мл) с эквивалентной концентрацией 0,2 моль 200 мл ее раствора с молярной долей 0,29 (ρ=1,065 г/ ).Вычислите массовую долю в этом растворе

 

Решение

Найдем массу первого раствора серной кислоты:

m1 (р-ра)=100*1=100 г

Найдем массу данного вещества раствора 1, зная его молярную концентрацию эквивалента:

С(1/2) = n (1/)/V(р-ра),

отсюда :

n (1/2 )= С (1/2 ) * V(р-ра)= 0.2*0.1=0.02

Рассчитаем молярную массу эквивалента в растворе:n (1/2 ):

М (1/2 ) = 98/2=49 г/моль

Найдем массу серной кислоты в первом растворе:

m1(в-ва)= 0.02*49=0.98 г

 

Найдем массу второго раствора серной кислоты:

m2 (р-ра)=200*1.605=321 г

Найдем массу данного вещества раствора 2ная его молярную долю растворенного вещества

 

χ (X)= ;

отсюда:

n(в-ва) = (n (р.ра)*Х)/100

Молярная масса серной кислоты :

М()=2*1+32+16*4 =98 г/моль, отсюда

n(р-ра)=321/98=3.28 моль

n(в-ва)=( 3.28*0.29)/100=0.0095 моль

m2 (в-ва)=0.095*98=0.931 г

Так как два этих вещества смешали найдем массовую долю полученного раствора:

W= m в-ва /mр-ра *100 %

W = (0.931+0.98)/(321+100)*100%=0.45%

 

 

Задание №198

 

Сколько г ионов содержится в 200 мл насыщенного раствора .

 

Решение

Равновесие растворимости в насыщенном растворе :

 

- соль , поэтому и сильный электролит, следовательно : L=1.

Отсюда:

ПР=

Пусть - концентрация насыщенности раствора 

моль/л, тогда :

=2;

=;

ПР=.

Отсюда концентрация насыщенности раствора :

=0,016 моль/л;

Найдем концентрацию ионов серебра в растворе насыщенности:

;

Найдем концентрацию ионов серебра в данном растворе объемом 200мл:

, где

 

 

Отсюда:

=0.032*108*0.2=0.6912 г.

 

Задание № 216

 

Рассчитайте значение констант равновесия реакциив стандартных условиях:

а) SnCl4 + 2TiCl3=SnCl2 +2TiCl4

б) SnCl4 + 2СrCl2=SnCl2 +2CrCl3

В какой из данных реакций происходит более полное восстановление ионов олова?

 

Решение

 

1)Определяем, какие вещества в данных реакциях являются восстановителями. В реакции «а» TiCl3, в соответствии с уравнением полуреакции:

Sn4+ + 2e → Sn2+    2  1    окислитель               восстановления

Ti3+-1e → Ti4+           1  2      восстановитель         окисления

 В реакции «б» СrCl2, поскольку у хрома степень окисления повышается в соответствии с уравнением полуреакции

Sn4+ + 2e → Sn2+     2     1    окислитель             восстановления 

Cr2+-1e → Cr3+          1     2  восстановитель            окисления

2) Находим значения стандартных  потенциалов соответствующих полуреакций:

Е0 Sn4+/ Sn2+=  0,15 В; Е0 Ti3+/ Ti 2+= - 0,37 В; Е0 Cr 3+/ Cr 2+= - 0,41 В;

 

Рассчитаем значение ∆ Е0 реакции «а»:

∆ Е0 = Е0 Sn4+/ Sn2+- Е0 Ti3+/ Ti 2+= 0,15В - (-0,37) В = 0,42 В

Рассчитаем значение ∆ Е0 реакции «б»:

∆ Е0 = Е0 Sn4+/ Sn2+- Е0 Cr 3+/ Cr 2+ = 0,15В- (-0,41)В = 0,56В

 

 Вычислим значение  константы равновесия для реакции  «а»:

Вычислим значение константы равновесия для реакции «б»:

 

Поскольку потенциал иона олова больше чем потенциалы хрома и титана в полуреакциях реакций «а» и «б», то ионы олова является окислителем, а хром-ионы и титан-ионы восстановителями, более сильным восстановителем является ионы-хрома.

Из данных расчетов ∆ Е0, видно что значение ∆ Е0 реакции «б» больше, чем в реакции «а», следовательно в реакции «б» происходит более полное восстановление ионов олова ионами хрома.

 

Задание № 240

 

Дайте названия следующих соединений:

[Pd(NH3)3Cl]Cl, K4[Fe(CN)6], [Pd(H2O)2NH3Cl]CL ,[Co(H2O)(NH3)4CN]Br2 ,[Co(NH3)5SO4]NO3 ,(NH4)2[Rh(NH3)Cl5] ,Na2[PdI4] ,[Cu(NH3)4](NO3)2 ,K2[Co(NH3)2(NO2)4] .

Напишите уравнения констант нестойкости комплексов и укажите координациональные числа комплексообразователей.

 Решение

 

1. [Pd(NH3)3Cl]Cl – хлорид хлоротриамминпалладия (II)

Координационное число коплексообразователя - 4

Уравнение первичной диссоциации (как сильный электролит):

[Pd(NH3)3Cl]Cl →[Pd(NH3)3Cl]++ Cl-

Общее уравнение  вторичной диссоциации (слабый электролит):

[Pd(NH3)3Cl]- ↔ Pd2+ +3NH3 + Cl-

Выражение общей константы нестойкости данного комплекса:

Кнест = ;

2. K4[Fe(CN)6] – гексацианоферрат (II) калия

Координационное число коплексообразователя – 6

Уравнение первичной диссоциации:

K4[Fe(CN)6] → 4K+ + [Fe(CN)6]4-

Общее уравнение вторичной диссоциации:

[Fe(CN)6]4- ↔ Fe2+ + 6CN-

Выражение общей константы нестойкости данного комплекса:

Кнест =

3. [Pd(H2O)2NH3Cl]CL – хлорид хлороаминдиаквапалладия (II)

 

Координационное число коплексообразователя – 4

Уравнение первичной диссоциации (как сильный электролит):

[Pd(H2O)2NH3Cl]Cl → [Pd(H2O)2NH3Cl]+ + CL-

Общее уравнение вторичной диссоциации (как слабый электролит):

[Pd(H2O)2NH3Cl]+ ↔ Pd2+ + 2H2O+ NH3 + Cl-

Выражение общей константы нестойкости данного комплекса:

 

Кнест = ;

4. [Co(H2O)(NH3)4CN]Br2 - бромид цианотетраамминаквакобальта (III)

Координационное число коплексообразователя – 6

Уравнение первичной диссоциации (как сильный электролит):

[Co(H2O)(NH3)4CN]Br2 → [Co(H2O)(NH3)4CN]2+ + 2Br -

Общее уравнение вторичной диссоциации (как слабый электролит):

[Co(H2O)(NH3)4CN]2+ ↔ Co3+ + H2O + 4NH3 + CN-

Выражение общей константы нестойкости данного комплекса:

Кнест = .

 

5. [Co(NH3)5SO4]NO3 – нитрат сульфопентаамминкобальта (III)

Координационное число коплексообразователя – 6

Уравнение первичной диссоциации (как сильный электролит):

 

[Co(NH3)5SO4]NO3 →[Co(NH3)5SO4]+ + NO3 -

 Общее уравнение вторичной диссоциации (как слабый электролит):

[Co(NH3)5SO4]+ ↔ Co3+ + 5NH3 + SO42-

Выражение общей константы нестойкости данного комплекса:

Кнест =

 

6. (NH4)2[Rh(NH3)Cl5] – пентахлороамминрубинат (III) аммония

 

Координационное число коплексообразователя – нестойкости 6

Уравнение первичной диссоциации (как сильный электролит):

 

(NH4)2[Rh(NH3)Cl5] → 2NH4+ + [Rh(NH3)Cl5]2-

 

Общее уравнение вторичной диссоциации (как слабый электролит):

[Rh(NH3)Cl5]2- ↔ Rh3+ + NH3 + 5Cl-

 

Выражение общей константы нестойкости данного комплекса:

Кнест =

 

 

7. Na2[PdI4] – тетрайодопалладат (II) натрия

 

Координационное число коплексообразователя – 4

Уравнение первичной диссоциации (как сильный электролит):

Na2[PdI4] → 2Na+ + [PdI4]2-

Общее уравнение вторичной диссоциации (как слабый электролит):

[PdI4]2-↔ Pd2+ + 4I-

Выражение общей константы нестойкости данного комплекса:

 

Кнест = ;

 

8. [Cu(NH3)4](NO3)2 -  нитрат тетраамминмеди (II)

 

Координационное число коплексообразователя – 4

Уравнение первичной диссоциации (как сильный электролит):

[Cu(NH3)4](NO3)2 → 2NO3- + [Сu(NH3)4]2+

Общее уравнение вторичной диссоциации (как слабый электролит):

[Сu(NH3)4]2+↔ Cu2+ + 4NH3

Выражение общей константы нестойкости данного комплекса:

Кнест = ;

9. K2[Co(NH3)2(NO2)4] – тетранитритдиамминкобальт (II) калия

Координационное число коплексообразователя – 6

Уравнение первичной диссоциации (как сильный электролит):

 

K2[Co(NH3)2(NO2)4] →2K+ +[Co(NH3)2(NO2)4]2-

 Общее уравнение вторичной диссоциации (как слабый электролит):

[Co(NH3)2(NO2)4]2- ↔ Co2+ + 2NH3 + 4 NO2-

Выражение общей константы нестойкости данного комплекса:

Кнест =