9 Курсовая работа № 2
По общей неорганической химии
Химия d-элементов
1.Напишите уравнения следующих реакций:
Cr2(SO4)3 + КОH(изб.) |
MnO2 + КNO3 + КOH -t(сплавл.) |
Cr2O3 + С12 + NaOН |
КMnО4 – t |
Cr2(SO4)3 + Na2CO3 + H2O |
Ag + H2S + O2 |
К2Cr2O7 + KOH |
AgNO3 – t |
K2S + K2Cr2O7 + HCl |
CuSO4 + Na2CO3 + H2O |
(NH4)2Cr2O7 – t |
Na[Ag(CN)2] + Zn |
Ni(NO3)2+NH4OH(изб.) |
[Ag(NH3)2]С1 + HNO3 |
Fe(OH)2 + O2 + H2O |
[Cu(NH3)4](OH)2 – t |
Fe2(SO4)3 + KCN(изб.) |
Cu(NO3)2 + KI |
FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 |
AgBr + Na2S2O3(изб) |
KI + KMnO4 + H2O |
Au + HNO3 + HCl |
Na2SO3 + KMnO4 + KOH |
Zn + KOH + H2O |
Mn(NO3)2 + PbO2 + HNO3 |
Hg(NO3)2 –t |
Гидролиз ZnSO4 |
Hg2Cl2 + SnCl2 |
Na2[Zn(OH)4] + HCl(изб.) |
Hg2(NO3)2 + KOH |
Решение
1) Cr2(SO4)3 + 12КOH (изб.) → 2К3[Cr(OH)6] + 3К2SO4
2) Cr2O3 + Cl2 + 4 NaOH → 2NaCrO2 + 2 NaCl + 2H2O
3) Cr2(SO4)3 + Na2CO3 + H2O → Cr2CO3(OH)2 ↓ + 2Na2SO4 + CO2 ↑
4) K2Cr2O7 + 2KOH (конц.) → 2K2CrO4 + H2O
5) K2Cr2O7 + 7H2O + 3K2S → 2K3[Cr(OH)6] + 3S↓ + 2KOH
6) (NH4)2Cr2O7 → Cr2O3 + N2↑+ 4H2O
7) Ni(NO3)2 + NH3•H2O (разб.) → Ni(NO3)OH↓ + NH4NO3
8) 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3
9) Fe2(SO4)3 + 6KCN → K3[Fe(CN)6] + 3K2SO4
10) 2KMnO4 + 8H2SO4 (разб.) + 10FeSO4→ 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O
11) 10KI + 8H2SO4 (разб.) + 2KMnO4 → 5I2 ↓ + 2MnSO4 + 8H2O + 6K2SO4
12) Na2SO3 + 2KOH(конц.) + 2KMnO4 → Na2SO4 + 2K2MnO4 + H2O
13) 5PbO2 + 6HNO3 (разб.) + 2Mn(NO3)2 → 5Pb(NO3)2 + 2HMnO4 + 2H2O
14) Сульфат цинка соль образованная слабым основанием и сильной кислотой. Диссоциация в растворе:
ZnSO4 = Zn2+ + SO42-
Гидролизу подвергается катион слабого основания:
Zn2+ + Н2О ↔ ZnОН+ + Н+ (I ступень)
В данном случае катион многозарядный (2+), поэтому гидролиз протекает ступенчато, причем преимущественно гидролиз этой соли проходит по первой ступени, так как образуется наиболее устойчивая в водном растворе форма (ZnОН+). Учитывая, что в растворе присутствуют анионы SO42-, получаем уравнение гидролиза в молекулярной форме:
2ZnSO4 + 2H2O ↔ (ZnOH)2SO4 + H2SO4 (I ступень)
Вторая ступень гидролиза возможна, но она протекает незначительно, так как образуется более диссоциированная форма Zn(ОН)2
ZnОН+ + Н2О ↔ Zn(ОН)2 + Н+ (II ступень)
(ZnOH)2SO4 + 2Н2О ↔2 Zn(ОН)2 + H2SO4
В растворе накапливаются ионы Н+, следовательно, реакция среды кислая, рН<7.
15) Na2[Zn(OH)4] + 2HCl (разб.) → 2NaCl + Zn(OH)2↓ + 2H2O
Na2[Zn(OH)4] + 4HCl (конц.) → 2NaCl + ZnCl2 + 4H2O
16) MnO2 + KNO3 + 2KOH → K2MnO4 + KNO2 + H2O
17) 3KMnO4 → K3MnO4 + 2MnO2 + 2O2
18) 4Ag + 2H2S + O2 → 2Ag2S + 2H2O
19) 2AgNO3 → 2Ag + 2NO2↑ + O2↑
20) 2CuSO4 +2Na2CO3 + H2O → Cu2CO3(OH)2↓ + 2Na2SO4 + CO2↑
21) Zn + 2Na[Ag(CN)2] → Na2 [Zn(CN)4] + 2Ag↓
22) [Ag(NH3)2]Cl + HNO3 → [Ag(NH3)2]NO3 + HCl
23) [Cu(NH3)4](OH)2 → Cu(OH)2+4NH3
24) 2 Cu(NO3)2 + 4 KI → 2CuI + I2 + 4 KNO3
25) AgBr +2 Na2S2O3 → Na3[Ag(S2O3)2] + NaBr
26) HNO3 (конц.) + 4HCl (конц.) + Au → H[AuCl4] + NO↑ + 2H2O
27) Zn + 2KOH (конц.) + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2↑
28) Hg(NO3)2 → Hg + 2NO2↑ + O2↑
29) Hg2Cl2 + H[SnCl3] + HCl (конц.) → 2Hg(ж)↓ + H2[SnCl6]
30) Hg2(NO3)2 + 2КOH (разб., гор.) → HgO↓ + Hg(ж)↓ + 2КNO3 + H2O
Задача 2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
K2CrO4 K2Cr2O7 Cr2(SO4)3 K3[Cr(OH)6] Cr2O3;
Mn Mn(OH)2 MnO2 K2MnO4 KMnO4 MnCl2;
Cu Cu(NO3)2 Cu(OH)2 CuO CuSO4 CuI;
Ag AgNO3 Ag2O [Ag(NH3)2]OH AgCl Ag;
HgCl2 Hg Hg(NO3)2 HgI2 Na2[HgI4].
Решение
а) K2CrO4 → K2Cr2O7 → Cr2(SO4)3 → K3[Cr(OH)6] →Cr2O3
2K2CrO4 + 2HCl (разб.) → K2Cr2O7 + 2KCl + H2O
K2Cr2O7+ 3KNO2 + 4H2SO4 (разб.) → 3KNO3 + Cr2(SO4)3 + 4H2O + K2SO4
Cr2(SO4)3 + 12KOH (конц.) → 2K3[Cr(OH)6] + 3K2SO4
K3[Cr(OH)6] (конц.) → Cr(OH)3↓ + 3KOH
2Cr(OH)3 → Cr2O3 + 3H2O
б) Mn → Mn(OH)2 → MnO2 → K2MnO4 → KMnO4 → MnCl2;
Mn + 2H2O → Mn(OH)2 + H2
2Mn(OH)2 + O2 → 2MnO2 + 2H2O
3MnO2 + KClO3 + 3K2CO3 → 3K2MnO4 + KCl + 3CO2
3K2MnO4(разб.) + 2H2O → 2KMnO4 + MnO2 ↓ + 4KOH
2KMnO4 + 5SnCl2 + 26HCl (конц.) → 5H2[SnCl6] +2MnCl2 + 2KCl + 8H2O
в) Cu → Cu(NO3)2 → Cu(OH)2→ CuO → CuSO4→ CuI
Cu + 4HNO3 (конц.) → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
Cu(NO3)2 + 2NaOH (разб.) → Cu(OH)2↓ + 2NaNO3
Cu(OH)2 → CuO + H2O
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
2CuSO4 + 4KI → 2CuI + I2 + 2K2SO4
г) Ag → AgNO3→ Ag2O → [Ag(NH3)2]OH → AgCl → Ag
2Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO +2H2O
2AgNO3 + 2KOH → Ag2O + 2KNO3 +H2O
Ag2O + 4NH3 + H2O → 2[Ag(NH3)2]OH
[Ag(NH3)2]OH + 3HCl → AgCl +2 NH4Cl + H2O
2AgCl → 2Ag + Cl2
д) HgCl2 → Hg→ Hg(NO3)2→ HgI2→ Na2[HgI4].
HgCl2 + SnCl2 → SnCl4 + Hg
Hg + 4HNO3 (конц., гор.) → Hg(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
Hg(NO3)2 + 2NaI = HgI2 + 2NaNO3
HgI2 + 2KI (конц.) = K2[HgI4]
Задача 3. На окисление 100 мл 0,1 М раствора сульфата железа(II) израсходовано 25 мл раствора дихромата калия в кислой среде (Н2SO4). Рассчитать нормальность, молярность и титр раствора, использованного в качестве окислителя.
Решение
Реакция протекает по уравнению:
K2Cr2O7 + 7H2SO4 (разб.) + 6FeSO4 → Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + 7H2O + K2SO4
Определяем количество FeSO4. Молярная концентрация показывает число молей вещества, содержащихся в 1 л раствора. М FeSO4 = 152 г/моль. m FeSO4 = 152*0,1*0,1 = 1,52 г.
М K2Cr2O7 = 294,1 г/моль
По уравнению реакции, составляя пропорцию, определяем количество K2Cr2O7 пошедшего на реакцию: