II. Химический процесс.
88. 1) 2FeS2
+
O2
= Fe2O3
+ 4SO2;
2) AgNO3
+ NaCl = AgNO3
+ NaNO3;
3
)
NH4Cl
(тв)
NH3
(г)
+ HCl (г);
4) 2NaCl + 2H2O
Cl2
+ H2 +
2NaOH;
5) 3О2 (г) = 2О3 (г), H0 = 142 кДж/моль; 6)
7)
NH4NO2
(тв)
N2
+ 2H2O.
89. 1) CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2, CaCO3 + CO2 + H2O = Ca2+ + 2HCO3-;
2) Pb(NO3)2 + Na2S = PbS + 2NaNO3, Pb2+ + S2- = PbS;
3) NH4Cl + NaOH = NH3H2O + NaCl, NH4+ + OH- = NH3H2O;
4) HClO + KOH = KClO + H2O, HClO + OH- = ClO- + H2O;
5) Cr(OH)3 + 3NaOH = Na3[Cr(OH)6], Cr(OH)3 + 3OH- = 3[Cr(OH)6]3-;
6) AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]Cl, AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+ Cl-;
7) 2NaBrO + H2SO4 = 2HBrO + Na2SO4, BrO- + H+ = HBrO;
8) Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4], Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]-;
9) AgBr + 2Na2S2O3 = Na3[Ag(S2O3)2] + NaBr, AgBr + 2S2O32- = [Ag(S2O3)2]3-;
10) Cu(OH)2 + 4KCN = K2[Cu(CN)4] + 2KOH, Cu(OH)2 + 4CN- = [Cu(CN)4]2-.
90. 1) N-3 –3e N0 окисление; 2) N+5 + 2e N+3 восстановление; 3) N-2 – 2e N0 окисление; 4) N-1 – e N0 окисление.
91. 1) SO2 – восстановитель S+4 – 2e S+6, Br2 – окислитель Br0 + e Br-; 2) Mg – восстановитель Mg –2e Mg2+, H2SO4 – окислитель H+ + e H; 3) Cu – восстановитель Cu – 2e Cu+2, H2SO4 – окислитель S+6 S+4; 4) I2 – окислитель I0 + 5e I+5 и восстановитель I0 – e I-.
92. 1) внутримолекулярное окисление-восстановление; 2) межмолекулярное окисление-восстановление; 3) контрпропорционирование; 4) диспропорционирование; 5) диспропорционирование; 6) внутримолекулярное окисление-восстановление; 7) межмолекулярное окисление-восстановление.
9
3.
а) Hg – 2e = Hg2+ б)
Fe – 3e = Fe3+
8
NO3- + 2H+ + e = NO2 + H2O 2 2NO3- + 10H+ + 8e = N2O + 5H2O 3
Hg + 4HNO3 = Hg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O; 3Fe + 10HNO3 =3Fe(NO3)3 + 3N2O+5H2O;
в
)
Fe2+ +
SO32-
+ H2O
– 3e = Fe3+
+ SO42-
+ 2H+
NO3- + 2H+ + e = NO2 + H2O 3
FeSO3 + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO2 + 3H2O;
г
)
As2S3
+ 20H2O
– 28e = 2AsO43-
+ 3SO42-
+ 40H+
NO3- + 2H+ + e = NO2 + H2O 28
As2S3 + 28HNO3 = 2H3AsO4 + 3H2SO4 + 8H2O;
д
)
Fe – 3e = Fe3+
2 е)
2I-
- 2e = I2
SO42- + 8H+ + 6e = S + 4H2O SO42- + 4H+ + 2e = SO2 + 2H2O
2Fe + 4H2SO4 = Fe2(SO4)3 + S + 4H2O; 2KI + 2H2SO4 = I2 + SO2 + 2H2O;
ж
)
FeS – 3e = Fe3+
+ S 2 з)
2Cl-
- 2e = Cl2
SO42- + 8H+ + 6e = S + 4H2O 2HClO + 2H+ + 2e = Cl2 + 2H2O
2FeS + 4H2SO4 = Fe2(SO4)3 + S + 4H2O; 2HCl + 2HClO = Cl2 + 2H2O;
и
)
Zn
– 2e
= Zn2+
4 к) Ag
– e
= Ag+
2
ClO4- + 8H+ + 8e = Cl- + 4H2O SeO42- + 4H+ + 2e = SeO2 + 2H2O
Zn + HClO4 = ZnCl2 + H2O; 2Ag + 2H2SeO4 = Ag2SeO4 + SeO2 + 2H2O
9
4.
а)
SO32-
+ H2O
– 2e = SO42-
+ 2H+
5
MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O 2
5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H2O;
б
)
NO2-
+ H2O
– 2e = NO3-
+ 2H+
5
MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O 2
5KNO2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5KNO3 + 3H2O;
в
)
Fe2+ +
SO32-
+ H2O
– 3e = Fe3+
+ SO42-
+ 2H+
5
MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O 3
5FeSO3 + 3KMnO4 + 7H2SO4 = MnSO4 + Fe2(SO4)3 + FeK(SO4)2 + 7H2O;
г) Fe2+ + SO32- + H2O – 3e = Fe3+ + SO42- + 2H+
MnO4- + 2H2O –3e = MnO2 + 4OH-
FeSO3 + KMnO4 + H2O = MnO2 + Fe(OH)SO4 + KOH;
д
)
Fe2+ +
SO32-
+ H2O
– 3e = Fe3+
+ SO42-
+ 2H+
MnO4- + e = MnO42- 3
FeSO3 + 3KMnO4 + H2O = FeK(MnO4)2 + KHSO4 + KHMnO4;
е
)
2I- +
12OH-
- 12e = 2IO3-
+ 6H2O
MnO4- + e = MnO42- 12
KI + 6KMnO4 + 6KOH = KIO3 + 6K2MnO4 + 3H2O;
ж
)
Sn2+ +
6OH- -
2e = SnO32-
+ 3H2O
3
Cr2O72- + 7H2O + 6e = 2[Cr(OH)6]3- + 2OH-
3SnCl2 + K2Cr2O7 + 16KOH = 3K2SnO3 + 2K3[Cr(OH)6] + 2H2O;
з
)
2I- -
2e = I2
3
CrO42- + 4H2O + 3e = Cr(OH)3 + 5OH- 2
6KI + 2K2CrO4 + 4H2O = Cr(OH)3 + I2 + 5KOH;
и
)
SO2aq
+ 2H2O
–2e = SO42-
+ 4H+
3
Cr2O72- + 14H+ + 6e = 2Cr3+ + 7H2O
3SO2aq + K2Cr2O7 + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O;
к
)
S2- -
2e = S 5
2IO3- + 12H+ + 10e = I2 + 6H2O
5Na2S + 2KIO3 + 6H2SO4 = 5I2 + S + K2SO4 + 5Na2SO4 + 6H2O;
л
)
Fe2+ +
3OH- -
e = Fe(OH)3
2
BrO- + H2O – 2e = Br- + 2OH-
2FeSO4 + KBrO + 4NaOH + H2O = 2Fe(OH)3 + KBr + 2Na2SO4;
м
)
2Cl- -
2e =Cl2
5
2ClO3- + 12H+ + 10e = Cl2 + 6H2O
6HCl + KClO3 = 3Cl2 + KCl + 3H2O;
н) Pb3O4 + 8H+ + 2e = 3Pb2+ + 4H2O
2Cl- - 2e = Cl2
Pb3O4 + 8HCl = 3PbCl2 + Cl2 + 4H2O;
o) MnO2 + 4H+ + 2e = Mn2+ + 2H2O
2Br- - 2e = Br2
MnO2 + 2KBr + 2H2SO4 = MnSO4 + Br2 + K2SO4 + 2H2O;
п
)
MnO42-
+ 8H+
+ 4e = Mn2+
+ 4H2O
SO32- + H2O – 2e = SO42- + 2H+ 2
2Na2SO3 + K2MnO4 + 2H2SO4 = MnSO4 + 2Na2SO4 + K2SO4 + 2H2O;
р
)
Hg – 2e = Hg2+
3
ClO3- + 6H+ + 6e = Cl- + 3H2O
3Hg + KClO3 + 3H2SO4 = 3HgSO4 + KCl.
9
5.
a) Fe3+
- e = Fe2+ 2
H2S + 2e = S + 2H+
2FeCl3 + H2S = FeCl2 + S + 2HCl;
б
)
Bi3+ +
3e = Bi 4
PH2O2- + 6OH- -4e = PO43- + 4H2O 3
4Bi(NO3)3 + 3NaPH2O2 + 18NaOH = 4Bi + 3Na3PO4 + 12NaNO3 + 12H2O;
в
)
Cu2+ +
2e = Cu г) Cu2+
+ Cl-
+ e = CuCl 2
Zn – 2e = Zn2+ 2I- - 2e = I2
Cu(NO3)2 + Zn = Cu + Zn(NO3)2; 2CuCl2 + 2KI = 2CuCl + I2
9
6.
а) Fe(OH)2
+ OH-
- e = Fe(OH)3
2 б) Sn2+
- 2e = Sn4+
I2 + 2e = 2I- Cl2 + 2e = 2Cl-
2Fe(OH)2 + I2 + 2KOH = Fe(OH)3 + 2KI; SnCl2 + Cl2 = SnCl4;
в) H2S – 2e = S + 2H+
Br2 – 2e = 2Br-
H2S + Br2 = S + 2HBr;
г) Bi3+ + 6OH- -2e = BiO3- + 3H2O
Cl2 + 2e = 2Cl-
Bi(NO3)3 + Cl2 + 6NaOH = NaBiO3 + 2NaCl + 3 NaNO3 + 3H2O;
д
)
Fe2+ +
3OH-
-e = Fe(OH)3
4
O2 + 2H2O + 4e = 4OH-
4FeSO4 + O2 + 8NaOH + 2H2O = 4Fe(OH)3 + 4Na2SO4;
е
)
2I- -
2e = I2
3
O3 + 3H2O + 6e = 6OH-
6KI + O3 + 3H2O = 3I2 + 6KOH.
9
7.
а) Mn2+
+ 4H2O
– 5e = MnO4-
+ 8H+
2
S2O6(O2)2- + 2e = 2SO42- 5
2MnSO4 + 5(NH4)2S2O6(O2) + 2H2O = 2(NH4)MnO4 + 4(NH4)2SO4 + 4H2SO4;
б
)
H2O2
+ 2H+
+ 2e = 2H2O
Fe2+ - e = Fe3+ 2
H2O2 + 2FeSO4 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2H2O;
в
)
H2O2
+ 2e = 2OH- 2
CNS- + 2H2O – 4e = HCN + SO2 + 3H+
KCNS + 2H2O2 = HCN + SO2 + H2O + KOH;
г
)
H2O2
+ 2e = 2OH-
3
Cr3+ + 8OH- - 3e = CrO42- + 4H2O 2
2Cr(NO3)3 + 3H2O2 + 10NaOH = 2Na2CrO4 + 6NaNO3 + 8H2O;
г) BaO2 + 4H+ + 2e = Ba2+ + 2H2O
2I- - 2e = I2
BaO2 + 2KI + 2H2SO4 = BaSO4 + I2 + K2SO4 + 2H2O
9
8.
а) Au + 4Cl-
- 3e = [AuCl4]-
NO3- + 2H+ + e = NO2 + H2O 3
Au + 3HNO3 + 4HCl = H[AuCl4] + 3NO2 + 3H2O;
б
)
Al + 4OH-
- 3e = AlO2-
+ 2H2O
8
NO3- + 6H2O + 8e = NH3 + 9OH- 3
8Al + 3KNO2 + 5KOH + 2H2O = 8KAlO2 + 3NH3;
в
)
V + 6OH-
- 5e = VO3-
+ 3H2O
3
NO3- + 2H2O + 3e = NO + 4OH- 5
3V + 5NaNO3 + H2O = 3NaVO3 + 5NO + 2NaOH.
9
9.
а) [AlH4]-
- 4e = Al3+
+ 2H2
б) 2H-
- 2e = H2
2H+ + 2e = H2 2 Cu2+ + 2e = Cu
Na[AlH4] + 4HCl = AlCl3 + 4H2; 2NaH + Cu(NO3)2 = Cu + H2 + 2HNO3;
в
)
2H- -
2e = H2
3
[AuCl4]- + 3e = Au + 4Cl- 2
3CaH2 + 2Na[AuCl4] = 3H2 + 2Au + 2NaCl + 3CaCl2.
1
00.
а) Zn – 2e = Zn2+
б) Fe3+
+ e = Fe2+
2
Hg2+ + 2e = Hg Fe – 2e = Fe2+
Zn + Hg(NO3)2 = Zn(NO3)2 + Hg; Fe2(SO4)3 + Fe = 3FeSO4;
в
)
2Hg2+
+ 2e = Hg22+ г)
Al + 6OH-
- 3e = [Al(OH)6]3-
2
2Hg – 2e = Hg22+ 2H2O + 2e = H2 + 2OH- 3
Hg(NO3)2 + Hg = Hg2(NO3)2; 6KOH + 2Al + 6H2O =2K3[Al(OH)6] +3H2;
д
)
[AgI2]-
+ e = Ag + 2I-
2
Zn – 2e = Zn2+
2Na[AgI2] + Zn = ZnI2 + 2Ag + 2NaI.
1
01.
а) Cr3+
+ 8OH-
- 3e = CrO42-
+ 4H2O
MnO4- + e = MnO42- 3
Cr(NO3)3 + 3KMnO4 + 8KOH = K2CrO4 + 3K2MnO4 + 3KNO3 + 4H2O;
б
)
Cr2+ -
e = Cr3+
2
H2O2 + 2H+ + 2e = 2H2O
2CrCl2 + H2O2 + 2HCl = 2CrCl3 + 2H2O;
в
)
Fe2+ -
e = Fe3+
2
HClO + H+ + 2e = Cl- + H2O
2FeSO4 + 2HClO + = Fe(SO4)Cl + Fe(SO4)(ClO) + H2O.
1
02.
а) 2Br-
- 2e = Br2
5
MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O 2
16HBr + 2KMnO4 = 5Br2 + 2MnBr2 + 2KBr + 4H2O;
б
)
I- +
6OH- -
6e = IO3-
+ 6H2O
MnO4- + e = MnO42- 16
NaI + 6KMnO4 + 6KOH = NaIO3 + 6K2MnO4 + 6H2O;
в
)
H2S +
2H2O
–6e = SO2
+ 6H+
SO42- + 4H+ + 2e = SO2 + 2H2O 3
H2S + 3H2SO4 = 4SO2 + 4H2O;
г
)
S2- +
8OH- –
8e = SO42-
+ 4H2O
д) 2S2-
- 2e = S22-
Cl2 – 2e = 2Cl- 4 2S + 2e = S22-
Na2S + 4Cl2 + 8KOH = K2SO4 + 8KCl + 4H2O; Na2S + S = Na2S2
е
)
2Br- -
2e = Br2
5
2IO3- + 12H+ + 10e = I2 + 6H2O
10KBr + 2KIO3 + 6H2SO4 = 5Br2 + I2 + 6K2SO4 + 6H2O.
1
03.
а) SO2aq
+ 4OH-
- 2e = SO42-
+ 2H2O
Fe3+ + e = Fe2+ 2
Fe2(SO4)3 + SO2aq + 4NaOH = 2FeSO4 + 2Na2SO4 + 2H2O;
б) SO32- + 2OH- -2e = SO42- + H2O
I2 + 2e = 2I-
Na2SO3 + I2 + 2NaOH = Na2SO4 + 2NaI + H2O;
в
)
Ni2+ +
2e = Ni 2
PHO22- + 5OH- - 4e = PO43- + 3H2O
2NiCl2 + K2PH2O2 + 5KOH = 2Ni + K3PO4 + 4KCl + 3H2O;
г
)
Ag+ +
e = Ag 4
N2H4 + 4OH- -4e = N2 + 4H2O
4AgNO3 + N2H4 + 4KOH = 4Ag + N2 + 4KNO3 + 4H2O;
д
)
[Cu(NH3)4]2+
+ 2e = Cu + 4NH3
2
N2H4 -4e = N2 + 4H+
2[Cu(NH3)4]Cl2 + N2H4 = 2Cu + N2 + 4NH4Cl.
1
04.
а) NO2-
+ 2H+
+ e = NO + H2O
2
2I- - 2e = I2
2KNO2 + 2KI + 2H2SO4 = 2NO + I2 + 2K2SO4 + 2H2O;
б) NO2- + 2OH- - 2e = NO3- + H2O
Cl2 – 2e = 2Cl-
KNO2 + Cl2 + 2KOH = KNO3 + 2KCl + H2O;
в) MnO2 + 4H+ + 2e = Mn2+ + 2H2O
SO32- + H2O –2e = SO42- + 2H+
MnO2 + Na2SO3 + H2SO4 = MnSO4 + Na2SO4 + H2O;
г) MnO2 + 4OH- - 2e = MnO42- + 2H2O
Br2 + 2e = 2Br-
MnO2 + Br2 + 4KOH = K2MnO4 + 2KBr + 2H2O;
д
)
2NH2OH
– 4e = N2
+ 2H2O
+ 4H+
Fe3+ - e = Fe2+ 4
2NH2OH + 2Fe2(SO4)3 = N2 + 4FeSO4 + 2H2SO4;
е) NH2OH + H2O + 2e = NH3 + 2OH-
Sn2+ + 6OH- - 2e = SnO32- + 3H2O
NH2OH + SnCl2 + 4NaOH = NH3 + Na2SnO3 + 2NaCl + 2H2O.
1
05.
а) S + 2e = S2-
2 б) P + 3H2O
+ 3e = PH3
+ 3OH-
S + 6OH- - 4e = SO32- + 3H2O P + 5OH- -3e = PHO32- + 2H2O
3S + 6NaOH = 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O; 2P + 2NaOH + H2O = PH3 + Na2PHO3
в
)
I2 +
2e = 2I-
5 г) NO2-
+ H2O
- 2e = NO3-
+ 2H+
I2 + 12OH- -10e = 2IO3- + 6H2O NO2- + 2H+ + e = NO + H2O 2
3I2 + 6NaOH = 5NaI + NaIO3 + 3H2O; 3HNO2 = HNO3 + 2NO + H2O.
106. 9.0 г/моль.
107. 126.8 г/моль, I.
108. 137 г/моль, Ва.
109. 207.2 г/моль, Pb.
110. 0.134 г.
111. 16 г.
112. 1.63 г.
113. 55.7 г.
114. Э = 66 г/моль, основность – 1.
115. 104 г/моль, BaCl2.
116. 20 г/моль.
1 В английском варианте правил ИЮПАК название веществ строятся «по ходу формул» – вначале называется электроположительная часть, а затем - электроотрицательная часть.
2 Координационное число определяется числом частиц, непосредственно окружающих атом или ион химического элемента в соединении.
3 Альфред Вернер (1866-1919) – немецкий химик, основопожник координационной теории.
4 Кукушкин Ю.Н. Химия координационных соединений. М.: Высш. шк.,1985.-455С.
5 Термин «лиганд» происходит от латинского слова “ligare” – связывать.
6 Лев Александрович Чугаев (18..-1920) – один из основоположников координационной химии.
7 Греческое слово «хелат» означает клешня.
8 Стехиометрия – от греч. stoicheion – элемент и metria – мерю.
9 Корякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химические вещества. М.: Химия.-1974.- с. 9-10. с.
10 Приложение 3-4.
11 Следует различать нормальные ( Т = 273 К, Р = 101325 Па) и стандартные (Т = 298 К, Р =101325 Па) условия.
12 R = 0,082 латм/мольК; 62360 ммрт.ст.мл/мольК; 62,36 мм.рт.ст.л/мольК; 1,987 кал/мольК.
13 При использовании системы СИ: R = 8,314 Дж/мольК, V (м3).
14 Воздух в основном состоит приблизительно из 4V азота (М –28 г/моль) и 1V кислорода (М = 32 г/моль): MВ = (428 + 132)/(4 + 1) = 28,8 г/моль.
15 Традиционно «стрелки» часто используются для записи химических превращений с участием органических соединений.
16 Термин «ион» введен М. Фарадеем (1813), что в переводе с греческого означает «странствующий».
17 Термин «редокс» образован от английских слов – reduction-oxidation (восстановление-окисление).
18 Внутримолекулярные реакции обычно являются сложными многоступенчатыми процессами, включающими межмолекулярные взаимодействия.
19 Правило Ле-Шателье определяет направление смещения химического равновесия – «если на систему, находящуюся в равновесии, производится какое либо внешнее воздействие (изменяется концентрация, температура, давление), то оно благоприятствует протеканию той из двух противоположных реакций, которая ослабляет воздействие».