Образцы решения задач

Пример 1. Рассчитайте количество йода (моль, г), необходимого для растворения 0,02 г золота в присутствии иодида калия. Уравнение напишите методом ионно-электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель, тип ОВР.

Решение.

Напишем уравнение реакции, учитывая, что йод в присутствии иодид-иона, растворяет золотую пленку с образованием комплексного иона [AuI₄]^– . I₂ являясь окислителем, восстановится до иодид-иона.

Au + I₂ + KI= ([AuI₄] ^– + I^–)

Запишем полуреакции, просуммируем их, допишем недостающие ионы и составим окончательное уравнение:

3 I₂ +2е = 2I^–

2Au + 4I^– 3е = [AuI₄] ^–

3 I₂ + 2Au + 8I^– = 6I^–+ 2[AuI₄] ^–

3 I₂ + 2Au + 2I^– = 2[AuI₄] ^–

2 K⁺ 2 K⁺

3I₂ + 2Au + 2KI = 2K[AuI₄]

Тип ОВР – реакция межмолекулярного окисления – восстановления.

Согласно условию задачи нужно растворить 0,02 г золота. Найдем количество молей золота υ_Au = m/M = 0,02/197 = 1,015·10 ^-4моль

Из уравнения реакции следует, что если в реакцию вступает 2 моля золота, требуется 3 моля I₂. Определим количество йода, необходимое для реакции с 1,015·10 ^-4молями золота.

n(I₂) = = 1,52·10^-4 молей, что составляет

m_в-ва = n · М_в-ва = 1,52·10 ^-4· 253,8 = 0,39 г

Ответ: 1,52·10 ^-4 молей, 0,39 г.

Пример 2. Рассчитайте объем газа (л, н.у.), выделившегося в результате растворения 1,08 г серебра в разбавленной азотной кислоте. Уравнение напишите методом ионно-электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель, тип ОВР.

Решение.

Напишем уравнение реакции, учитывая, что серебро при окислении кислотами переходит в наиболее устойчивую степень окисления +1, а нитрат – ион из разбавленных растворов восстанавливается неактивными металлами до NO.

Запишем полуреакции, просуммируем их, допишем недостающие ионы и составим окончательное уравнение:

Ag + HNO₃ = Ag NO₃ + NO

3 Ag –1е = Ag⁺

1 NO₃^– + 4Н⁺ +3е = NO + 2Н₂О

3Ag + NO₃^– + 4Н⁺ = 3Ag⁺+ NO +2Н₂О

3 NO₃^– 3 NO₃^–

3Ag + 4HNO₃ = 3Ag NO₃ + NO + 2Н₂О

Согласно условию задачи растворено 1,08 г серебра.

1. Находим количество молей серебра:

n_Ag = m_в-ва/М_в-ва = 1,08 г / 108 г/моль= 0,01 моль.

2. Исходя из коэффициентов в реакции, и учитывая, что 1 моль газообразного вещества при н.у. занимает объем 22,4 л , найдем объем оксида азота:

= 0,075 л

Ответ: 0,075 л

Пример 3. Объясните, почему раствор нитрата меди (II) имеет кислую реакцию среды, а нитрата серебра (I) - нейтральную. Напишите уравнения соответствующих реакций.

Решение.

Соль нитрат меди (II) образована сильной кислотой и слабым основанием. Происходит гидролиз соли по катиону. Форма гидролиза – «ступенчатый», протекает по первой ступени. Образуются основная соль и кислота.

_ 

_{Cu(NO3)2 + H2O  (CuOH)NO3 + HNO3}

_{Что касается нитрата серебра, то эта соль} образована сильной кислотой и сильным основанием и гидролизу не подвергается.

Пример 4. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

CuCl₂→ _Cu(OH)2 → K _2[Cu(OH)4]→ _{Cu(NO3)2→ Cu→ [Cu(NH3)4](OH)2}

1. Cu²⁺ + 2OH^– _{= Cu(OH)2} ↓

CuCl₂ + 2КОН = _Cu(OH)2 ↓ + 2КCl +3H₂O

2. _{Cu(OH)2 +} 2КОН = K _2[Cu(OH)4]

конц.

Cu(OH)₂ + 2 OH^– = [Cu(OH)₄]^2–

3. K₂[Cu(OH)₄] + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2KNO₃ + 4H₂O

[Cu(OH)₄]^2– + 4H⁺ = Cu²⁺ + 4H₂O

4. Cu(NO₃)₂ + Zn = Cu + Zn (NO₃)₂

Cu²⁺ + Zn = Cu + Zn²⁺

5. Cu + 4NH₃ +H₂O₂ = _{[Cu(NH3)4](OH)2}