4 Контрольные вопросы и задачи

1 Окислительно-восстановительные реакции выражаются ионными урав­нениями:

Cr₂O + 14H⁺ + 6Br^-  3Br₂ + 2Cr³⁺ + 7H₂O;

2Fe³⁺ + S^2- 2Fe²⁺ + S.

Составьте молекулярные уравнения. Укажите для каждой реакции окисли­тель и восстановитель, какой ион окисляется, какой восстанавливается.

2 Реакции протекают по схемам:

Р + НIO₃ + Н₂O  Н₃РO₄ + HI;

H₂S + Сl₂ + Н₂О  H₂SO₄ + HCI.

Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций. Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель; какое вещество окисляется, какое вос­станавливается.

3 Какие из реакций, протекающих по схемам:

К₂Сг₂О₇ + H₂SO_{4 (конц)}  СrО₃ + K₂SO₄ + Н₂О;

KBr + KBrO₃ + H₂SO₄  Вг₂ + К₂SО₄ + Н₂О;

Na₂SO₃ + КмпО₄ + Н₂О  Na₂SO₄ + МnО₂ + КОН

являются окислительно-восстановительными. Расставьте коэффициенты в уравне­ниях окислительно-восстановительных реакций. Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель.

4 По степени окисления фосфора в соединениях РН₃, Н₃РО₄, Н₃РО₃ опре­делите, какое из них является только окислителем, только восстановителем и какое может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Почему? Расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

Р + HNO₃ + H₂O  Н₃РО₄ + NO.

5 Реакции протекают по схемам:

КMnО₄ + Na₂SO₃ + КОН  К₂МnО₄ + Na₂SO₄ + Н₂О;

PbS + HNO₃  S + Рb(NО₃)₂ + NO + H₂O.

Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций. Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавли­вается.

6 Укажите, какой процесс – окисление или восстановление – происходит при следующих превращениях: Мп⁶⁺  Мп²⁺; С1⁵⁺  Сl^-; N^3-  N⁵⁺. Рас­ставьте коэффициенты в уравнении реакции, протекающей по схеме:

Cu₂O +HNO₃ -+ Сu(NО₃)₂ + NO + Н₂O .

7 Реакции протекают по схемам:

HNO₃ + Са  NH₄NO₃ + Ca(NO₃)₂ + H₂O;

К₂S + КМnО₄ + H₂SO₄  S + K₂SO₄ + MnSO₄ + Н₂О.

Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций. Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое вос­станавливается.

8 Исходя из степени окисления хрома, иода и серы в соединениях К₂Сr₂О₇, KI, H₂SO₃, определите, какое из них является только окислителем, только восстановителем и какое может проявлять как окислительные, так и восстано­вительные свойства. Почему? Расставьте коэффициенты в уравнении реакции, протекающей по схеме

Na₂CrO₂ + РbО₂ + NaOH  Na₂CrO₄ + Na₂PbO₂ + Н₂O.

9 Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций, протекающих по схемам:

H₂S + Cl₂ + H₂O  H₂SO₄ + HCI;

K₂Cr₂O₇ + H₂S + H₂SO₄  S + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O.

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

10 Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций, протекающих по схемам:

КClO₃ + Na₂SO₃  KC1 + Na₂SO₄;

KMnO₄ + НВг  Вr₂ + KBr + MnBr₂ + H₂O.

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

11 Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций, протекающих по схемам:

Р +НСlO₃ + Н₂О  Н₃РО₄ + НС1;

H₃AsO₃ + КмnО₄ + H₂SO₄  H₃AsO₄ + K₂SO₄ + Н₂О.

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

12 Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций, протекающих по схемам:

NaCrO₂ + Вг₂+ NaOH  Na₂CrO₄ + NaBr + Н₂О;

FeS + HNO₃  Fe(NO₃)₂ + S + NO + Н₂О.

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

13 Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций, протекающих по схе­мам:

HNO₃ + Zn  N₂O + Zn(NO₃)₂ + H₂O;

FeSO₄ + КсlO₃ + H₂SO₄  Fe₂(SO₄)₃ + KCl + H₂O.

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

14 Расставьте коэффициенты в уравнениях реакции, протекающих по схемам:

К₂Сr₂О₇ + НВr  Вr₂ + СrВr₃ + КВr + Н₂О;

Аu + HNO₃ + HCI  AuCI₃ + NO + H₂O.

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

15 Могут ли происходить окислительно-восстановительные реакции между веществами: NН₃ и КMnО₄; HNO₂ и HI; НС1 и H₂Se? Почему? Рас­ставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме

КМnО₄ + КNО₂ + H₂SO₄  MnSO₄ + KNO₃ + K₂SO₄ + H₂O

16 Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций, протекающих по схе­мам:

НВг + СгO₃  Вr₂ + СrВr₃ + Н₂О

Cd + KMnO₄ + H₂SO₄  CdSO₄ + K₂SO₄ + MnSO₄ + Н₂О.

Укажите для каждой реакции окислитель н восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

17 Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций, протекающих по схемам:

I₂ + NaOH  NaOI + NaI + Н₂О;

MnSO₄ + РbО₂ + HNO₃  HMnO₄ + Pb(NO₃)₂ + PbSO₄ + H₂O.

Укажите для каждой реакции, какое вещество является окислителем, какое – восстановителем, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

18 Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций, протекающих по схемам:

H₂SO₃ + НС1O₃  H₂SO₄ + HCI;

FeSO₄ + К₂Сr₂О₇ + Na₂SO₄  Fe₂(SO₄)₃ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O.

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

19 Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций, протекающих по схемам:

I₂ + Сl₂ + Н₂О  НIO₃ + НС1;

FеСО₃ + КМnО₄ + H₂SO₄  Fе₂(SО₄)₃ + СО₂ + MnSO₄ + K₂SO₄ + Н₂О.

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

20 Какие из реакций, протекающих по схемам:

Са(НСО₃)₂ + Са(ОН)₂  2CaCO₃ + 2Н₂О;

PbS + HNO₃  S + Pb(NO₃)₂ + NO + Н₂О;

KMnO₄ + H₂SO₄ + KI  I₂ + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O

являются окислительно-восстановительными?

Расставьте коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций. Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель.

21 При пропускании тока 2 А в течение 1 ч 14 мин 24 с через водный раствор хлорида металла (II) на одном из графитовых электродов выделился металл массой 2,94 г. Чему равна атомная масса металла, если выход по току 100 %, и что это за металл? Напишите уравнения реакций, протекающих на электродах. Ответ: 63,54 г.

22 Через раствор сульфата кадмия пропущено 25 Ач электричества. При этом на катоде выделился кадмий массой 42,5 г. Напишите уравнения реак­ций, протекающих на электродах, рассчитайте выход по току кадмия. Ответ. 80,5 %.

23 Через раствор сульфата металла (II) пропустили 40 Кл электричества. При этом на катоде выделился металл массой 0,196 г. Выход металла по току на катоде 80 %. Определите металл и составьте уравнения реакций, протекающих на электродах: для графитовых электродов; для металлических элек­тродов.

24 Через раствор сульфата железа (II) пропускали ток 13,4 А в течение 1 ч. Определите массу железа, которая выделилась на катоде, если выход по току был равен 70 %. Напишите уравнения реакций, протекающих на электро­дах. Ответ: 13,96 г.

25 При электролизе сульфата натрия получили при н.у. Н₂ объемом 448 л. Напишите уравнения реакций, протекающих на нерастворимых аноде и катоде, и рассчитайте, сколько времени протекал электролиз, если ток был 100 А. Ответ: 10,72 ч.

26 Электролиз раствора К₂SО₄ проводили с нерастворимыми электродами при токе 2,68 А в течение 1 ч. Составьте уравнения процессов, происходящих на электродах, вычислите объем выделяющихся при н.у. на электродах ве­ществ. Ответ: 0,56 и 1,12 л.

27 При электролизе раствора сульфата меди на аноде выделился кислород объемом 560 мл, измеренный при н.у. Сколько граммов меди выделилось на катоде? Ответ: 3,18 г.

28 Электролиз раствора сульфата цинка проводили с нерастворимыми ано­дами в течение 6,7 ч, в результате чего выделился кислород объемом 5,6 л, измеренный при н.у. Вычислите ток и массу осажденного цинка при выходе его по току 70 %. Ответ: 4 А; 22,88 г.

29 Напишите уравнения реакций, протекающих на нерастворимых электро­дах при электролизе водного раствора КОН. Какие вещества и в каком объеме можно получить при н.у., если пропустить ток 13,4 А в течение 2 ч? Ответ: 11,2 и 5,6 л.

30 Сколько граммов H₂SO₄ образуется около нерастворимого анода при электролизе раствора Na₂SO₄, если на аноде выделяется кислород объемом 1,12 л, измеренный при н.у.? Вычислите массу вещества, выделяющегося на катоде. Ответ: 9,8 г H₂SO₄, 0,2 г Н₂.

31 Сколько граммов NaOH образовалось у катода при электролизе рас­твора сульфата натрия, если на катоде выделился водород объемом 5,6 л, измеренный при н.у.? Ответ: 20 г.

32 Сколько граммов RbOH образовалось у катода при электролизе раствора сульфата рубидия, если на катоде выделился водород объемом 1,12 л, изме­ренный при н.у. Ответ: 10,2 г.

33 Напишите уравнения реакций, протекающих на графитовых электродах при электролизе: расплава хлорида магния; раствора хлорида магния. Сколько времени необходимо вести электролиз при токе 2 А, чтобы на катоде выделилось вещество массой 2,43 г (для обеих реакций)? Ответ: 2,68 ч; 32,5 ч.

34 Напишите уравнения реакций, протекающих на электродах при электро­лизе водного раствора сульфата кадмия: а) с графитовым анодом; б) с кадмиевым анодом. Если через раствор пропускать ток 134 А в течение 2 ч, то как изменится количество кадмия в растворе в обоих случаях, если выход по току кадмия на катод ранен 80 %, а на аноде – 100%? Ответ: а) -8 моль эквивалентов; б) +2 моль эквивалентов.

35 Напишите уравнения реакций, протекающих на графитовом электроде при электролизе: расплава хлорида кальция; раствора хлорида кальция. Сколько времени необходимо вести электролиз при токе 1А, чтобы на ка­тоде выделилось вещество массой 4 г (для случаев а и б). Ответ: 5,36 ч и 107,2 ч.

36 Через раствор сульфата цинка пропущено 10F электричества. Как изменилось количество цинка в растворе, если электроды: а) графитовые, б) цин­ковые? Выход по току цинка составляет на катоде 50 %, а на аноде 100 %. Ответ: а) -5 моль эквивалентов; б) +5 моль эквивалентов.

37 Через раствор сульфата свинца пропущено 2F электричества. Как изменилось количество свинца в растворе, если электроды: а) графитовые; б) свинцовые. Выход по току свинца составляет на катоде 50 %, на аноде 100 %. Ответ: -1 моль эквивалентов; +1 моль эквивалентов.

38 Напишите уравнения реакций, протекающих на электродах при электро­лизе водного раствора сульфата меди (II): а) с графитовым анодом; б) с мед­ным анодом. Если через раствор прошло 2F электричества, то как изменилось количество меди в растворе в обоих случаях при выходе по току меди на катоде и аноде, равном 100 %? Ответ: а) -2 моль эквивалентов; б) не изменилось.

39 В двух электролизерах с графитовыми электродами происходит элек­тролиз: а) раствора КОН; б) расплава КОН. Напишите уравнения электродных реакций, рассчитайте массу веществ, выделившихся на катодах при про­хождении 53,6 Ач электричества. Ответ: 2 г и 78,2 г.

40 В двух электролизерах с графитовыми электродами происходит элек­тролиз: а) раствора едкого натра; б) расплава едкого натра. Напишите урав­нения электродных реакций. Рассчитайте массу веществ, выделившихся на катодах, при прохождении 26,8 Ач электричества в электролизерах. Ответ: 1 г, 23 г.

41 При электролизе растворов MgSO₄ и CuSO₄ в электролизерах, соеди­ненных последовательно, на катоде одного из них выделился водород- массой 0,2 г. Какие реакции протекали на электродах? Сколько граммов веществ выделилось на других электродах электролизеров? Ответ:6,35 г, 1,6 г.

42 Какие процессы идут на графитовых электродах при электролизе раствора КОН? Сколько граммов вещества выделится на электродах при про­хождении через раствор тока 6,7 А в течение 1 ч? Ответ: 0,25 г; 2 г.

43 Напишите уравнения реакций, протекающих на электродах при элек­тролизе водного раствора сульфата никеля: а) электроды никелевые; б) элек­троды нерастворимые. Каким должен быть ток, чтобы за 10 ч на катоде выде­лился никель массой 47 г при выходе его по току 80 %. Ответ: 5,36 А.

44 При электролизе раствора бромида меди (II) (нерастворимые электро­ды) на одном из электродов выделилась медь массой 0,635 г. Сколько граммов брома выделилось на другом электроде, если выход по току брома 90 %? Сос­тавьте уравнения реакций, протекающих на электродах. Ответ: 2,4 г.

45 В двух электролизерах с графитовыми электродами происходит элек­тролиз: а) раствора LiOH; б) расплава LiOH. Напишите уравнения электрод­ных реакций. Рассчитайте массу веществ, которые выделяются на катодах при прохождении 2,68 Ач электричества. Ответ: а) 0,1 г; б) 0,69 г.

46 Напишите уравнения электродных процессов, протекающих на электро­дах в растворе сульфата кадмия при рН 5,0 (анод нерастворимый). Какое влияние оказывает поляризация на последовательность электродных, процессов? Объясните на примере катодных реакций в растворе сульфата кадмия.

47 Напишите электродные реакции, протекающие в растворе хлорида нат­рия. Рассчитайте равновесные потенциалы этих реакций при стандартных пар­циальных давлениях газов. Объясните последовательность электродных реак­ций на примере электролиза данного раствора.

48 Рассчитайте выход по току кадмия, если при электролизе в течение 1 ч на катоде выделился кадмий массой 5,62 г, а ток был равен 5,36 А. Ответ: 50 %.

49 Составьте уравнения реакций, происходящих на электродах при элек­тролизе: а) раствора КСl; б) расплава КСl. Рассчитайте массу веществ, вы­делившихся на катоде в случаях а и б при прохождении тока 26,8 А в течение 10 ч. Ответ: а) 10 г; б) 39 г.

50 Составьте уравнения реакций, происходящих при электролизе: а) рас­твора КОН; б) расплава КОН. Рассчитайте массу веществ, выделившихся на катоде в случаях а и б при прохождении 1,34 А в течение 100 ч. Ответ: а) 5 г; б) 195,5 г.