Тема №7624 Ответы к задачам по неорганической химии Стась (Часть 2)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по неорганической химии Стась (Часть 2) из предмета Химия и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по неорганической химии Стась (Часть 2), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

Ответы в самом низу встроенного документа

2.4. ГАЛОГЕНОВОДОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ГАЛОГЕНИДЫ
203. Выпишите из справочной литературы характеристики химических связей
(энергию, длину, дипольный момент) в молекулах HF, HCl, HBr, HI и объясните
закономерности их изменения. Объясните образование этих молекул методом ва-
лентных связей.
204. По разности электроотрицательностей атомов определите степень ионно-
сти химических связей в молекулах HF, HCl, HBr и HI. Можно ли сделать вывод,
что степень ионности связи в однотипных соединениях является периодическим
свойством?
205. Выпишите из справочной литературы температуры плавления и кипения
и энтальпии плавления и кипения HF, HCl, HBr и HI. Объясните закономерность
изменения этих свойств данных соединений.
206. Определите плотность по водороду, по воздуху и абсолютную плотность
(массу одного литра) всех галогеноводородов.
30
207. Мольный объем идеального газа равен 24,41383 л. Сравните с ним моль-
ный объем хлороводорода (22,345 л), бромоводорода (22,198 л) и йодоводорода
(22,096 л). Почему у всех галогеноводородов мольный объем отличается от моль-
ного объема идеального газа в сторону меньших значений и почему наибольшее
отклонение наблюдается у йодоводорода?
208. Вычислите энергию Гиббса и константу равновесия процесса атомизации
галогеноводородов при 273 К и 1000 К. По результатам вычислений сделайте вы-
вод. Данные для вычислений:
Молекулыиатомы HF(г) HCl(г) HBr(г) HI(г) F(г) Cl(г) Br(г) I(г) H(г)
ΔHºf, кДж/моль –270,9 –91,8 –34,1 26,6 79,5 121,3 111,8 106,3 218,0
Sº, Дж/(моль⋅К) 173,7 186,8 198,6 206,5 158,7 165,1 186,9 179,8 114,6
209. Как и почему изменяется растворимость в воде HCl, HBr и HI? Почему
водные растворы этих соединений − кислоты, какова сила этих кислот и как она
изменяется в ряду HCl − HBr − HI?
210. Почему распад молекул HCl на атомы в газовой фазе и диссоциация на
ионы в растворе характеризуется разными по величине и знаку тепловыми эффек-
тами:
HCl(г) = H(г) + Cl(г); ΔHº = 431,1 кДж,
HCl(р) = H+
(р) + Cl–
(р); ΔHº = –0,3 кДж?
211. Опишите свое отношение к различным названиям соединения хлора с во-
дородом, которые можно встретить в химической литературе: а) хлороводород;
б) хлористый водород; в) хлорид водорода; г) гидрид хлора; д) соляная кислота;
е) хлороводородная кислота.
212. При 0 ºС в 100 г воды растворяется 82,3 г HCl, 221 г HBr и 250 г HI. Оп-
ределите массовую долю образующихся концентрированных кислот.
213. Какой объем хлороводорода, измеренный при н.у., требуется растворить
в одном литре воды, чтобы получить 10%-ю соляную кислоту? В каком объеме
воды растворяют 20 г хлороводорода при получении 5 %-ной соляной кислоты?
214. В одном литре воды растворили 100 л (н.у.) бромоводорода. Определите
массовую долю и молярную концентрацию полученной кислоты.
215. В одном литре воды растворили 200 л (н.у.) иодоводорода. Определите
массовую долю полученной кислоты и ее молярную концентрацию.
216. Какое количество и какая масса хлороводорода в чистом виде содержится
в 0,1 л 20%-й соляной кислоты (ρ = 1100 кг/м
3
)?
217. Предположим, что в 1 л соляной кислоты содержится 232 г хлороводоро-
да (ρ = 1,105). Определите массовую долю (%) кислоты, ее молярную и эквива-
лентную концентрацию.
31
218. К 100 мл 37%-й соляной кислоты (ρ = 1,19) прибавили один литр воды.
Как изменилась массовая доля кислоты?
219. Какие объемы 30%-й соляной кислоты (ρ = 1,15) и воды потребуются для
приготовления 250 мл однонормальной соляной кислоты?
220. В каком соотношении смешиваются 37%-я соляная кислота и вода при
получении 10 л 15,5%-й HCl?
221. Какой объем 10,52%-й соляной кислоты (ρ = 1,05) потребуется для ней-
трализации 200 мл 2 М раствора гидроксида натрия?
222. Из 500 мл бесцветного раствора кислоты добавлением раствора AgNO3
было получено 188 г светло-желтого осадка. Какая кислота находилась в растворе
и чему была равна ее молярная концентрация?
223. Чему равна молярная концентрация соляной кислоты, при взаимодейст-
вии 100 мл которой с избытком раствора AgNO3 образуется один грамм осадка
хлорида серебра?
224. Для определения концентрации соляной кислоты был взят её объем 10 мл
и разбавлен до 200 мл. Из разбавленного раствора было взято три пробы по 10 мл
для титрования. На титрование проб израсходовано 12,6 мл, 12,4 мл и 12,5 мл де-
цимолярного раствора NaOH. Чему равна молярная концентрация исходной соля-
ной кислоты?
225. Соляную кислоту в промышленности получают взаимодействием водо-
рода с хлором и растворением образующегося хлороводорода в воде. Какие массы
и объемы H2, Cl2 и H2O теоретически необходимы для получения одной тонны
продажной соляной кислоты (ω = 37 %, ρ = 1,19)? Сколько тепла выделяется при
этом на стадии получения хлороводорода и на стадии его растворения в воде?
226. Лабораторный метод получения хлороводорода и соляной кислоты осно-
ван на взаимодействии твердого хлорида натрия с концентрированной серной ки-
слотой. Напишите уравнения этого двухстадийного процесса и указать условия их
осуществления. Можно ли вместо твердого хлорида натрия использовать его рас-
творы, а вместо концентрированной серной кислоты – разбавленную? Можно ли
серную кислоту заменить ортофосфорной или азотной?
227. Какой объем 37%-й соляной кислоты (ρ = 1,19) можно получить из
100 кг технической поваренной соли, содержащей 5 % примесей? Какой объем
96%-й серной кислоты (ρ = 1,84) потребуется для реакции?
228. Бромоводородную кислоту получают гидролизом бромида фосфора (III).
Вычислите массу PBr3, необходимую для получения 100 кг 40%-й HBr (ρ = 1,377).
Как получают бромид фосфора (III) для этого процесса?
32
229. Иодоводородную кислоту получают гидролизом иодида фосфора (III).
Вычислите массу PI3, необходимую для получения 100 кг 50%-й HI (ρ = 1,56). Как
получают иодид фосфора (III) для этого процесса?
230. Лабораторный метод получения бромоводорода и иодоводорода основан
на взаимодействии твердых KBr и KI с концентрированной ортофосфорной ки-
слотой. Напишите уравнения реакций. Можно ли вместо твердых солей использо-
вать их растворы, а вместо концентрированной кислоты− разбавленную? Можно
ли вместо H3PO4 использовать серную кислоту, а вместо бромида (иодида) калия
− бромид (иодид) кальция?
231. Иодоводородную кислоту можно получить, пропуская сероводород в вод-
ную суспензию йода. Напишите уравнение реакции, имея в виду, что в ней также
образуется сера. Вычислите объем H2S (н.у.) и массу иода, необходимых для по-
лучения этим методом 1 кг иодоводородной кислоты с массовой долей HI 50% и
плотностью 1560 кг/м
3
.
232. Бромоводородную кислоту можно получить по схеме:
BaS + Br2 + H2O → BaSО4↓ + HBr
Напишите уравнение этой реакции. Вычислите массы сульфида бария и брома,
необходимые для получения 1 кг 40%-й HBr (ρ = 1,377).
233. В каком смысле соляную кислоту относят к кислотам – неокислителям?
Опишите её взаимодействие с металлами. Почему она не взаимодействует со
свинцом? Насколько обосновано утверждение о том, что концентрированная HCl
может взаимодействовать с висмутом и медью, расположенными в ряду напряже-
ний после водорода?
234. На 10 г железа подействовали 250 мл 20,4%-й соляной кислоты (ρ = 1,10).
Какое вещество образовалось в растворе и чему равна его масса в чистом виде?
Какой объем водорода при 20 ºС и 100 кПа выделился из раствора? Какое вещест-
во − железо или соляная кислота было взято в избытке и чему равна масса избыт-
ка этого вещества?
235. Смесь порошков алюминия и меди массой 15 г обработали избытком со-
ляной кислоты: при этом выделилось 5,25 л водорода (н.у.). Определите массовые
доли металлов в смеси.
236. Образец латуни массой 2,0 г обработали избытком соляной кислоты, при
этом выделилось 300 мл водорода при 18 о
С и 98600 Па. Определите состав лату-
ни в массовых процентах.
237. Почему HCl, HBr и HI обладают восстановительными свойствами, тогда
как HF восстановителем не может быть? Как изменяются восстановительные
свойства в ряду HCl − HBr − HI? Напишите уравнения реакций:
1) HCl + KMnO4 = 2) HBr + K2Cr2O7 = 3) HI + FeCl3 =
33
238. Увеличение восстановительных свойств в ряду HCl − HBr − HI объясня-
ют так: а) увеличивается радиус атомов галогенов; б) уменьшается электроотри-
цательность галогенов; в) возрастает молекулярная масса веществ; г) увеличива-
ется длина и уменьшается энергия связи в молекулах; д) уменьшается значение
окислительно-восстановительного потенциала; е) увеличивается сила этих кислот.
Какие аргументы (и почему?) в этом объяснении неправильные?
239. Какой объем газообразного хлороводорода (измеренный при н.у.) надо
пропустить через 0,1 л одномолярного KМnO4 для обесцвечивания раствора? Ка-
кой объем 35,2 %-й соляной кислоты (ρ = 1,175) потребуется для этой же цели?
240. Восстановительные свойства галогеноводородов сравнивают по их взаи-
модействию с кислородом:
1) 4HF(г) + O2 = 2F2(г) + 2H2O(г)
2) 4HCl(г) + O2 = 2Cl2(г) + 2H2O(г)
3) 4HBr(г) + O2 = 2Br2(г) + 2H2O(г)
4) 4HI(г) + O2 = 2I2(г) + 2H2O(г)
Вычислите энергию Гиббса и константу равновесия этих реакций при стандарт-
ных условиях и сделайте выводы. Как будет влиять повышение температуры и
давления на смещение равновесия этих реакций?
241. Восстановительные свойства галогеноводородов сравнивают по их взаи-
модействию с концентрированной серной кислотой: HF и HCl серную кислоту не
восстанавливают, HBr восстанавливает до SO2, а HI – до серы и даже до серово-
дорода. Напишите уравнения соответствующих реакций.
242. Что происходит с иодоводородной кислотой при ее хранении в негерме-
тичной посуде в темноте? На свету? Сравните ее «поведение» с другими галоге-
новодородными кислотами, напишите уравнения ракций.
243. К какому типу реакций относится взаимодействие HCl с NH3 при получе-
нии хлорида аммония? По какому механизму образуется химическая связь в
NH4Cl? Какие объемы газообразного хлороводорода и аммиака (при н.у.) необхо-
димы для получения одного килограмма хлорида аммония? Какие объемы
26%-го раствора NH3 (ρ = 0,94) и 30%-й соляной кислоты (ρ = 1,15) потребуются
для этой же цели?
244. Соляную кислоту используют для «травления» металлов, т.е. для снятия с
их поверхности пленок оксидов перед пайкой или сваркой. Напишите уравнения
реакций соляной кислоты с железной окалиной, в состав которой входят оксиды
железа FeO, Fe2O3 и Fe3O4.
245. «Паяльную» кислоту готовят взаимодействием избытка цинка с концен-
трированной соляной кислотой. Какую массу цинка необходимо ввести в один
литр 37%-й HCl (ρ = 1,19), чтобы его избыток был не менее 20 % по сравнению со
стехиометрическим?
34
246. Хлороводородная, бромоводородная и иодоводородная кислоты образу-
ют с водой азеотропные растворы. Какие растворы называются азеотропными?
Каков их состав применительно к данным кислотам?
247. Галогениды натрия растворимы в воде и их растворимость (она указана в
скобках в граммах на 100 г воды при 20 ºС) увеличивается: NaCl (35,9), NaBr
(90,8), NaI (179,3). Галогениды серебра, напротив, молорастворимы и их раство-
римость (в скобках после формул приведены значения ПР при 20 ºС) уменьшает-
ся: AgCl (1,8·10–10), AgBr (5,3·10–13), AgJ (8,3·10–17). Объясните эти справочные
данные.
248. Какая масса NaCl и какой объем воды требуются для приготовления од-
ной тонны насыщенного раствора поваренной соли при 100 ºС? Какая масса соли
выпадает в осадок при охлаждении этого раствора до 0 ºС, если растворимость
хлорида натрия при 0 ºС равна 35,7, а при 100 ºС − 39,4?
249. На примере хлорида натрия, хлорида калия, хлорида кальция, бромида
серебра и йодида калия покажите широкое применение галогенидов в различных
областях человеческой деятельности.
250. Каким образом из хлорида натрия получают хлор, гидроксид натрия, кар-
бонат натрия, металлический натрий и соляную кислоту? Почему хлорид натрия в
большом количестве используется в пищевой промышленности?
251. Иодид калия используется как восстановитель. Напишите уравнения
окислительно-восстановительных реакций с его участием:
1) KI + KMnO4 + H2SO4 = I2 + …
2) KI + KMnO4 + H2O = I2 + …
3) KI + KMnO4 + H2O = KIO3 + …
4) KI + MnO2 + H2SO4 = I2 + …
5) KI + K2Cr2O7 + H2SO4 = I2 + …
6) KI + KNO2 + H2SO4 = I2 + …
Сравните реакции 2 и 3 по значениям окислительно-восстановительных потен-
циалов и определите, какая из них более вероятна при стандартных условиях.
252. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно обнаружить в
растворе анионы Cl–
, Br–
, I–
. Как называются эти реакции?
2.5. КИСЛОРОДОСОДЕРЖАЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ ГАЛОГЕНОВ
253. Объясните существование оксидов хлора, брома и иода в нечетных сте-
пенях окисления галогенов. То же самое выполните для оксидов, содержащих га-
логены в четных степенях окисления. Почему оксид ClO3 образует димеры Cl2O6,
а оксид ClO2 димеров не образует? Относятся ли оксиды галогенов к термодина-
мически устойчивым соединениям?
254. Установите формулу вещества (плотность которого по водороду равна
43,5), содержащего 81,6 % хлора и 18,4 % кислорода. Опишите свойства этого
вещества, его получение и применение. Выполните такое же задание для соеди-
35
нения, содержащего 47,42 % кислорода (остальное хлор), плотность которого в
газообразном состоянии по водороду равна 33,73.
255. Напишите молекулярные и структурные формулы следующих соедине-
ний: а) хлорная кислота, б) хлористая кислота, в) гипохлорит кальция, г) хлорат
калия, д) перхлорат магния. Каковы тривиальные названия двух последних ве-
ществ и с чем эти названия связаны?
256. Напишите формулы всех оксидов хлора, брома, иода и соответствующих
им кислот. Как называются эти кислоты и как называются их соли? Какие кисло-
ты и соли имеют наибольшее практическое значение?
257. Напишите формулы и названия всех оксокислот хлора и их солей. Какая
из кислот существует в очень разбавленных растворах, какая − в разбавленных,
какая − до 40 %-й концентрации и какая − в растворе любой концентрации и в
свободном состоянии? Почему соли этих кислот более устойчивы, чем сами ки-
слоты?
258. Опишите химическую связь и строение ионов ClO-
, ClO , ClO , ClO .
Сделайте вывод об их устойчивости и окислительных свойствах. Как и почему
изменяются эти свойства ионов в составе кислот и в составе солей?

2

3

4
259. Как взаимодействуют с водой и щелочами оксиды Cl2O, ClO2, Cl2O6,
Cl2O7, I2O5? Напишите уравнения реакций и названия их продуктов.
260. Приведите справочные данные, свидетельствующие о том, что сила ки-
слот в ряду HClO − HClO2 − HClO3 − HClO4 увеличивается, а окислительная спо-
собность уменьшается. Объясните эти закономерности.
261. Приведите данные о том, что сила и окислительные свойства кислот в ря-
ду HClO − HВrО − HIO уменьшаются. Объясните эту закономерность.
262. Определите pH децимолярных растворов HCl, HClO, HClO2, HClO3 и
HClO4. Почему для пяти данных кислот достаточно провести только три расчета?
263. При каких условиях происходит распад хлорноватистой кислоты соот-
ветственно следующим схемам:
1) HClO → HCl + O2; 2) HClO → Cl2O + H2O; 3)HClO → HCl + HClO3?
Определите стехиометрические коэффициенты и тип каждой реакции. Какое из
уравнений объясняет дезинфицирующее и отбеливающее свойства этой кислоты?
264. Напишите уравнение взаимодействия хлора с холодным раствором гид-
роксида калия. Укажите тип реакции и названия продуктов. Вычислите массы
хлора и KOH, теоретически необходимые для получения 100 кг гипохлорита ка-
лия. Какая часть хлора и KOH расходуется на образование KClO, а какая часть −
на образование хлорида калия?
36
265. Через холодный раствор гидроксида калия пропустили 280 л хлора (н.у.),
который на 80 % провзаимодействовал с KOH. Какие массы KCl и KСlO образо-
вались в результате реакции? Какой объем хлора пошел на образование хлорида
калия и какой − на образование гипохлорита калия?
266. Опишите состав и строение, получение и применение хлорной извести,
определите коэффициенты в уравнениях реакций с её участием:
1) CaOCl2 + HCl = CaCl2 + Cl2 + H2O
2) CaOCl2 + CO2 + H2O = CaCO3 + CaCl2 + HClO
3) CaOCl2 + CO2 + H2O = CaCO3 + HClO3 + HCl
Какая из этих реакций объясняет резкий запах, дезинфицирующие и отбеливаю-
щие свойства хлорной извести?
267. На химический завод поступают карбонат кальция, хлорид натрия и вода,
а выпускает завод хлорную известь, хлор и гидроксид натрия. Какие химические
реакции проводятся в заводских цехах?
268. Для получения хлорной извести заготовили 100 кг гашеной извести. Ка-
кой объем хлора (н.у.) потребуется теоретически для превращения её в хлорную
известь и какая масса хлорной извести будет получена?
269. При взаимодействии оксида хлора (IV) с водой образуются две кислоты.
Напишите уравнение реакции, названия кислот, опишите их свойства. При каких
условиях и на какие продукты эти кислоты разлагаются? Почему их соли более
устойчивы к разложению?
270. Хлорноватую кислоту в лабораториях получают взаимодействием рас-
твора хлората бария с разбавленной H2SO4. Вычислите объем 20%-й H2SO4
(ρ = 1,14), который необходимо прибавить к 500 г 20 %-го раствора Ba(ClO3)2. По
результатам реакции найдите массу осадка BaSO4, массу раствора и массу HClO3
в чистом виде, массовую долю HClO3 в растворе.
271. В результате взаимодействия 100 г раствора хлорноватой кислоты с из-
бытком соляной кислоты образовалось 15,9 л хлора (н.у.). Вычислите массовую
долю HClO3 в растворе.
272. Хлорноватая кислота − сильный окислитель. По значениям стандартных
окислительно-восстановительных потенциалов определите возможность ее вос-
становления до Cl–
-ионов, Cl2, HClO и ClO2. Напишите уравнения её наиболее ве-
роятных реакций с магнием и с серой.
273. Один из лабораторных методов получения хлората калия состоит в про-
пускании хлора через горячий раствор гидроксида калия. Какой объем хлора (н.у.)
теоретически необходимо пропустить через 700 г 40 %-ного раствора KOH? Какая
масса хлората калия будет получена? Как отделяют хлорат калия от хлорида ка-
лия, также образующегося в этом процессе?
37
274. Один из лабораторных методов получения хлората калия состоит в про-
пускании хлора через горячий раствор K2CO3. Какой объем хлора (н.у.) теорети-
чески необходимо пропустить через 400 г 35 %-го раствора K2CO3? Какая масса
KClO3 будет получена? Какой объем CO2 (н.у.) выделится и какой будет масса
побочного продукта − хлорида калия?
275. В промышленности используется известковый метод получения хлората
калия, схему которого можно записать так:
CaCO3 → CaO → Ca(OH)2 → Ca(ClO3)2 → KClO3
Напишите уравнения реакций для каждой стадии, укажите условия их проведения.
276. В промышленности используется известковый метод получения хлората
калия, по которому известковое молоко − Ca(OH)2 сначала хлорируют, а затем
прибавляют KCl для перевода хлората кальция в хлорат калия. Вычислите расход
негашеной извести, хлора и хлорида калия на получение одной тонны KClO3, вы-
ход которого составляет 80 %.
277. При действии на кристаллический хлорат калия концентрированной сер-
ной кислоты он взаимодействует с ней с образованием хлора и диоксида хлора.
Какие другие продукты образуются в этой реакции? Напишите её уравнение, оп-
ределите её тип.
278. При действии на 59 г бертолетовой соли избытка концентрированной со-
ляной кислоты выделился газ желто-зеленого цвета. Какой это газ и чему равен
его объем после приведения к нормальным условиям?
279. Какими уравнениями описывается разложение бертолетовой соли при
400 ºС, при 550–600 ºС и при 200–250 ºС в присутствии катализатора? Какой мак-
симальный объем кислорода, приведенный к н.у., можно получить при полном
разложении одного килограмма этого вещества?
280. Какую массу бертолетовой соли, содержащей 2 % KCl, необходимо на-
греть для того, чтобы выделившемся кислородом заполнить газометр емкостью
20 л, в котором кислород находится при 20 ºС и 105 кПа?
281. Хлораты калия и натрия используются в качестве окислителей при сплав-
лении с твердыми веществами, например:
KOH OCr KClO OH CrOK KCl 242
сплавление
323 ⎯++ ⎯ → ++⎯⎯
Задание: а) объясните высокую окислительную активность KClO3 при сплавле-
нии; б) определите стехиометрические коэффициенты; в) вычислите массы KClO3
и KOH, необходимые для окисления 1 кг Cr2O3; д) какой массой хлората натрия
NaClO3 можно заменить хлорат калия в этой реакции?
38
282. Бертолетова соль используется в качестве окислителя при вскрытии ми-
нералов. Напишите уравнение реакции, проходящей при сплавлении хлората ка-
лия с пиролюзитом в присутствии KOH, в которой образуется K2MnO4. Объясните
высокую окислительную активность KClO3 при сплавлении, определите стехио-
метрические коэффициенты, вычислите массы KClO3 и KOH, необходимые для
окисления 1 кг MnO2.
283. Бертолетова соль взаимодействует с красным фосфором по схеме:
KClO3(к) + P(красный) → KCl(к) + P2O5(к)
Определите стехиометрические коэффициенты и вычислите энтальпию реакции.
Объясните причины взрыва, который происходит при растирании или при ударе
смеси бертолетовой соли с фосфором.
284. Смесь хлората калия с сахаром вспыхивает от капли концентрированной
серной кислоты. Объясните этот процесс, напишите уравнения реакций этого ста-
дийного процесса.
285. Напишите уравнения реакций в подкисленном растворе с участием хло-
рата калия:
1) KClO3 + HCl =
2) KClO3 + KI + H2SO4 =
3) KClO3 + NaNO2 + H2SO4 =
4) KClO3 + FeSO4 + H2SO4=
286. При взаимодействии хлората калия с аммиаком в щелочной среде хлорат
калия восстанавливается максимально, а аммиак окисляется максимально. Какой
объем газообразного аммиака, взятого при н.у., взаимодействует с 1 моль KClO3?
287. В лаборатории имеются кристаллический иод, серная кислота, хлорид на-
трия, диоксид марганца и вода. Как получить из этих веществ иодноватую кисло-
ту? Напишите уравнения реакций. Вычислите объем 35%-й HIO3 (ρ = 1,19), полу-
чаемой из 20 г иода.
288. Исходя из полуреакций
IO + 6H+
 + 6e = I–
 + 3H2O; ϕº = 1,08 В −
3
IO + 6H+
 + 5e = 1
/2I2 + 3H2O; ϕ0
º = 1,19 В −
3
IO + 5H+
 + 4e = HIO + 2H2O; ϕº = 1,14 В −
3
SO + 4H+
 + 2e = H2SO4 + H2O; ϕº = 0,17 В 2−
3
определите наиболее вероятный продукт восстановления иодат-ионов сернистой
кислотой в кислой среде и напишите уравнение реакции.
289. Какой объем 5%-го раствора HIO3 (ρ = 1,02) требуется для окисления
40 мл 8%-го раствора HI (ρ = 1,06) и какая масса иода образуется при этом?
290. Раствор KIO3 с плотностью 1,072 объемом 20 мл провзаимодействовал с
избытком иодида калия в присутствии серной кислоты. Образовалось 4,634 г
иода. Вычислите массовую долю KIO3 в растворе.
39
291. Опытные данные свидетельствуют о том, что в окислительно-
восстановительных реакциях хлораты восстанавливаются почти всегда до хлори-
дов, иодиды − до иода, а броматы − до бромидов или до брома в зависимости от
того, с какими восстановителями они взаимодействуют. Объясните эти опытные
данные.
292. Какой объем 6%-го раствора KBrO3 (ρ = 1,04) потребуется для окисления
в сернокислом растворе 100 мл 0,5 М раствора FeSO4, если восстановление бро-
мата калия происходит до бромида?
293. При нагревании гипобромита натрия образуется бромид и бромат натрия.
Напишите уравнение реакции, определите ее тип.
294. Взаимодействие бромида калия с хлоратом калия в кислой среде можно
выразить схемой, включающей несколько параллельных реакций:
Используя значения ϕº, определите наиболее вероятные продукты реакции и сте-
хиометрические коэффициенты в её уравнении.
295. При пропускании хлора через раствор иодида калия раствор сначала жел-
теет, а потом обесцвечивается. Напишите уравнения реакций.
296. Почему хлорную кислоту считают самой сильной кислотой? Почему кон-
станта и степень её диссоциации в справочниках отсутствуют? Напишите форму-
лу этой кислоты, объясните химическую связь в молекуле и её строение. Как по-
лучают эту кислоту? Как называются ее соли?
297. Какая из оксокислот хлора в безводном состоянии взрывается при 92 ºС,
воспламеняет бумагу, дерево, уголь? Что представляет собой бесцветная масля-
нистая жидкость, образующаяся при взаимодействии этой кислоты с фосфорным
ангидридом?
298. По значениям окислительно-восстановительных потенциалов определите
возможность восстановления при стандартных условиях хлорной кислоты до HCl,
Cl2, HClO3. При взаимодействии хлорной кислоты с иодом выделяется хлор и об-
разуется метаиодная кислота, которая при хранении самопроизвольно превраща-
ется в ортоиодную. Напишите уравнения соответствующих реакций.
40
299. В одном литре раствора содержится 10,05 г хлорной кислоты. Определи-
те молярную концентрацию и молярную концентрацию эквивалента HClO4 как
окислителя в реакции: HClO4 + SO4 + H2O → HCl + H2SO4
300. Напишите уравнения реакций с участием хлорной кислоты и определите
в них стехиометрические коэффициенты:
1) HClO4 + H2SO3 = 2) HClO4 + C = 3) HClO4 + Mg =
301. Принято считать, что существование соединений INO3, I(NO3)3, I2SO4,
I(CH3COO) и I(CH3COO)3, получаемых в неводных растворителях, свидетельству-
ет о металлических свойствах иода. В чем состоит сходство этих соединений с со-
лями металлов и чем они отличаются от солей?
302. Объясните, как и почему изменяется гидролизуемость солей в рядах
NaClO − NaClO2 − NaClO3 − NaClO4 и NaClO − NaBrO − NaIO. Для тех солей, ко-
торые подвергаются гидролизу, напишите уравнения реакций гидролиза в моле-
кулярном и ионном виде.
303. Вычислите константу гидролиза гипохлорит−иона. Чему равна его сте-
пень гидролиза в децимолярном растворе? Добавлением каких веществ можно
уменьшить гидролиз гипохлорита калия?
304. Выпадет ли осадок хлората серебра, (произведение растворимости равно
5·10-2), если смешать одинаковые объемы растворов AgNO3 и KClO3, молярные
концентрации которых в растворах равны 0,1 М?
305. Напишите уравнения реакций для осуществления следующей цепочки
превращений:
NaCl → HCl → Cl2 → NaClO → NaClO3 → HClO3 → HClO4 → Cl2 → HCl → NaCl
306. Задание в № 303:
NaCl → HCl → Cl2 → KClO3 → ClO2 → KClO2 → HClO2 → HCl → Cl2 → NaCl
307. Задание в № 303:
NaCl → HCl → Cl2 → Ba(ClO)2 → Ba(ClO3)2 → HClO3 → HClO4 → Cl2 → HCl → NaCl
308. Задание в № 303:
NaBr → HBr → КBr → Br2 → Ba(BrO3)2 → HBrO3 → Br2
309. Задание в № 303:
NaI → I2 → HI → HIO3 → I2O5 → I2
310. Природное соединение хлорид натрия фактически является исходным
веществом для получения всех соединений хлора. Покажите в виде наглядной
схемы получение из хлорида натрия следующих соединений: HCl, HClO3, HClO4,
KClO, KClO3 и CaOCl2. Укажите названия этих соединений.
41
Глава третья. ХАЛЬКОГЕНЫ
Кислород, воздух, озон. Бинарные соединения кислорода.
Сера и её бинарные бескислородные соединения. Кислородосо-
держащие соединения серы. Селен, теллур, полоний.
3.1. КИСЛОРОД, ВОЗДУХ, ОЗОН
311. Объясните положение кислорода в Периодической системе. Какие значе-
ния стехиометрической валентности и степени окисления характерны для кисло-
рода в его соединениях (приведите примеры)? Чему равна электронная валент-
ность кислорода в O2, H2O, H2O2, CO, H3O+
? С какими элементами кислород не
образует соединений?
312. Кислород состоит из смеси трех изотопов: O (99,759 %), 17
8 O (0,037 %) и
O (0,204 %).Вычислите его среднюю атомную массу с точностью до четвертого
знака после запятой. Почему результаты вычислений не совпадают с атомной
массой кислорода в Периодической системе?
16
8
18
8
313. Чему равны энергия и длина связи в молекуле O2? Почему для описания
связи в этой молекуле не применяют метод ВС? Применяя метод МО, приведите
энергетическую диаграмму этой молекулы, определите кратность химической
связи, объясните парамагнитные свойства кислорода и увеличение прочности свя-
зи при отрыве электрона от молекулы.
314. Почему кислород обладает парамагнитными свойствами? Почему маг-
нитная восприимчивость жидкого и твердого кислорода, определяемая опытным
путем, оказывается меньше теоретически рассчитанной?
315. Опишите физические свойства кислорода. Вычислите его относительную
плотность по водороду и воздуху и абсолютную плотность (массу одного литра).
Приведите данные о растворимости кислорода в воде. В какой воде кислород рас-
творяется лучше: в холодной или горячей? в пресной или соленой? в подкислен-
ной или содержащей щелочь?
316. Вычислите константу и степень диссоциации молекул O2 на атомы при
стандартных условиях, при 2000 ºC и при 5000 ºC и сделайте выводы. Данные для
расчета:
Частица О2(г) О(г)
ΔHºf, кДж/моль 0 246,8
Sº, Дж/(моль·К) 205,0 160,9
317. Чему равен земной кларк кислорода в атомных и массовых процентах?
Приведите три примера наиболее распространенных природных соединений, со-
держащих кислород, и вычислите в них массовую долю этого элемента. В каком
соединении массовая доля кислорода наибольшая?
42
318. Опишите состав атмосферного воздуха. Какой объем при н.у. занимает
10 г чистого кислорода и какой объем занимает при таких же условиях воздух,
содержащий 10 г кислорода? Чему равна масса кислорода в 10 л чистого вещества
и в таком же объеме воздуха?
319. Какой круговорот претерпевает кислород в природе? На каком принципе
основано получение кислорода из воздуха? Как очищают воздух от паров воды и
углекислого газа при его разделении на азот и кислород?
320. На каких принципах основаны промышленные и лабораторные методы
получения кислорода? Какие вещества из числа H2O, H2O2, Al2O3, NaNO3, KMnO4,
(NH4)2Cr2O7 можно использовать для получения кислорода в лаборатории? Напи-
шите уравнения соответствующих реакций.
321. Напишите уравнения реакций получения кислорода из KMnO4, NaNO3,
KClO3 и H2O2 и укажите условия их проведения. Вычислите массу каждого веще-
ства, необходимую для получения 10 л (н. у.) кислорода.
322. Какую массу перманганата калия надо разложить, чтобы полученного ки-
слорода хватило для окисления 89,6 л (н.у.) аммиака на платиновом катализаторе
с образованием NO? Какой массой KClO3 можно заменить эту массу KMnO4?
323. Большой объем кислорода образуется при взаимодействии KMnO4 (окис-
литель) с H2O2 (восстановитель) в среде H2SO4. Используя метод полуреакций,
напишите уравнение этой реакции и вычислите массы H2O2 и KMnO4, необходи-
мые для получения 10 л кислорода.
324. В лабораториях кислород часто получают электролизом водного раствора
NaOH с применением железных, никелевых или платиновых электродов. Вырази-
те схемами электродные процессы и уравнением суммарный процесс электролиза.
Почему при электролизе разлагается вода, а не NaOH? Какова роль щелочи в этом
процессе? Сколько электричества затрачивается на получение 100 л кислорода
этим методом?
325. Какие электролиты из числа HCl, H2SO4, NaCl, KOH, Na3PO4 можно
использовать для получения кислорода методом электролиза? Приведите схемы
электродных процессов и общие уравнения электролиза.
326. Чем обусловлены окислительные свойства кислорода? Приведите приме-
ры окислительно-восстановительных реакций с участием кислорода, которые
осуществляются при обычных условиях без катализатора, в присутствии катали-
заторов и при нагревании. Почему для многих реакций с участием кислорода не-
обходимы катализаторы или нагрев?
327. На окисление 2,0 г двухвалентного металла израсходовано 560 мл кисло-
рода (н. у.). Какой металл был окислен?
43
328. Каковы общие признаки процессов окисления и горения и чем они отли-
чаются? Определите энтальпии реакций горения угля и метана. Какую массу угля
и какой объем (н.у.) метана необходимо сжечь для получения 106 кДж тепла?
329. Какой объем воды образуется при сгорании смеси, состоящей из
10 л водорода и 50 л воздуха? Какое вещество взято в избытке и чему равен объём
избытка?
330. Почему многие химические процессы, не идущие в воздушной среде, ин-
тенсивно идут в атмосфере кислорода? Приведите примеры веществ, которые ус-
тойчивы в воздухе, но интенсивно горят в кислороде. Почему температура горе-
ния в кислороде выше, чем горения в воздухе?
331. Какой объем кислорода следует добавить к одному литру воздуха, чтобы
содержание в нем кислорода повысилось до 40 % (объёмных)?
332. Напишите продукты реакций с участием кислорода и укажите условия их
протекания:
1) S + O2 = 3) NO + O2 = 5) CH4 + O2 =
2) Na + O2 = 4) HI + O2 = 6) FeSO4 + O2 + H2SO4 =
333. Напишите продукты реакций с участием кислорода и укажите условия их
протекания:
1) O2 + P4 = 3) NH3 + O2 = 5) C2H5OH + O2 =
2) O2 + F2 = 4) H2S + O2 = 6) Fe(OH)2 + O2 + H2O=
334. Опишите применение кислорода в металлургии, при получении азотной и
серной кислот и в медицине. Приведите другие примеры применения кислорода.
Объясните роль кислорода в жизни человека и животных.
335. В каких химических реакциях образуется озон? Почему невозможно по-
лучение чистого озона ни в озонаторах, ни в химических реакциях?
336. Как образуется озон в природе и как его получают в технике? Какой объ-
ем кислорода необходимо пропустить через озонатор, который дает выход озона
10 %, чтобы получить 1 л озона?
337. Чем является озон по отношению к кислороду? Опишите образование
химических связей в молекуле озона и её строение. Чем отличается озон от ки-
слорода по физическим свойствам? Какова его плотность по водороду, азоту, воз-
духу и кислороду и как он растворяется в воде? Взаимодействует ли озон с водой?
338. При озонировании 20 л кислорода его объем уменьшился до 18 л. Опре-
делите объем полученного озона и его объёмную долю (%) в озонированном ки-
слороде.
44
339. Определите состав озонированного кислорода, плотность которого по во-
дороду равна 18.
340. Объясните окислительные и отбеливающие свойства, дезинфецирующее
и бактерицидное действие озона. Напишите уравнения реакций:
1) O3 + SO2 = 3) O3 + KI + H2O =
2) O3 + Ag + H2SO4 = 4) O3 + CrCl3 + KOH = K2CrO4 + ...
341. Из полуреакций
O2 + 4H+
 + 4e = 2H2O; ϕº = 1,23 В
O3 + 2H+
 + 2e = O2 + H2O; ϕº = 2,07 В
cледует, что озон – более сильный окислитель, чем кислород. Почему? Напишите
уравнения реакций:
1) O3 + PbS = 3) O3 + Cu + HCl =
2) O3 + H2O2 = 4) O3 + NaBr + H2SO4 =
342. Объясните различие окислительных свойств атомарного кислорода, мо-
лекулярного кислорода и озона:
O + 2H+
 + 2e = H2O; ϕº = 2,42 В
O2 + 4H+
 + 4e = 2H2O; ϕº = 1,23 В
O3 + 2H+
 + 2e = O2 + H2O; ϕº = 2,07 В
Напишите уравнения реакций:
1) O3 + Hg = 3) O3 + SO2 + H2O =
2) O3 + NO2 = 4) O3 + MnO2 + KOH = K2MnO4 + ...
343. Известно, что термодинамически неустойчивые вещества получить из
простых веществ невозможно, однако Cl2O7 (ΔGºf = 399,1 кДж/моль) образуется из
простых веществ – хлора и озона по реакции:
7O3 + 3Cl2 = 3Cl2O7
Объясните это противоречие.
344. Термодинамическими расчетами покажите возможность осуществления
при стандартных условиях реакции, в которой оба реагента (О3 и NO) и продукт
реакции (N2O5) – термодинамически неустойчивые вещества:
O3 + 2NO = N2O5
345. Термодинамическими расчетами покажите возможность взаимодействия
при стандартных условиях озона с водой по уравнению:
O3 + H2O = O2 + H2O2
Каков тип этой реакции, какое вещество является в ней окислителем и какое –
восстановителем?
45
346. В одной из химических статей утверждается, что в реакции
H2O2 + O3 → H2O + O2
озон является восстановителем. Правильно ли это? Как можно объяснить тот
факт, что эту реакцию можно выразить различными уравнениями:
H2O2 + O3 = H2O + 2O2
2H2O2 + 4O3 = 2H2O + 7O2
4H2O2 + 2O3 = 4H2O + 5O2 и т.д.?
347. Исходя из энтальпии образования воды (–241,6 кДж/моль) и энтальпии
реакции:
2O3 = 3O2; ΔНº = –288,4 кДж,
вычислите энтальпию реакции H2 + 1
/3O3 = H2O(г).
348. При пропускании через раствор иодида калия 2,6 л озонированного ки-
слорода (20 ºC, 100 кПа) выделилось 2,54 г иода. Вычислите содержание озона в
кислороде, ответ выразите в объемных процентах.
349. Осушенный и очищенный от CO2 воздух объемом 100 л (н. у.) пропусти-
ли через озонатор, при этом 8 % кислорода превратилось в озон. Полученный газ
пропустили через раствор иодида калия. Какая масса иода образовалась? Какой
объем хлора (н. у.) потребуется для превращения этого йода в HIO3?
350. Как возникает озоновый слой в атмосфере, почему его существование яв-
ляется условием жизни на Земле? Какие промышленные газы, выбрасываемые в
атмосферу, разрушают озоновый слой? Почему для озонового слоя в атмосфере
особенно опасны фреоны?
3.2. БИНАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ КИСЛОРОДА
351. Опишите строение молекулы воды и механизм образования в ней хими-
ческих связей, укажите валентный угол и дипольный момент молекулы, эффек-
тивные заряды атомов водорода и кислорода. Объясните возможность образова-
ния молекулой воды дополнительных донорно-акцепторных связей и приведите
примеры соответствующих соединений.
352. Приведите физические характеристики воды и укажите, какие из них
приняты как эталонные. Вычислите абсолютную массу одной молекулы воды и
число молекул, находящихся в одной капле (0,1 г) воды.
353. Почему, как показывает рис. 1, вода плавится и кипит при аномально вы-
соких температурах в сравнении со своими однотипными соединениями?
354. Водородная связь между молекулами воды слабее, чем между молекула-
ми HF, молекулярная масса H2O также меньше, чем HF. Но температура плавле-
ния (273 К) и кипения (373 К) воды значительно выше, чем фтороводорода (190 К
и 292 К). Почему?
46
20 -100
-20
+60
T, C0
Mr
60 80
H O2
Тпл
Ткип
H2S
H2Se H2Te
Рис 1. Зависимость температур плавления и кипения воды
и её аналогов от молекулярной массы соединений.
355. Какое строение имеет лед и жидкая вода? Почему при плавлении льда
плотность не уменьшается, а увеличивается? При какой температуре вода харак-
теризуется максимальной плотностью, какое значение имеет эта особенность во-
ды для жизни на Земле? Какую массу имеет1 м
3 воды при температуре ее макси-
мальной плотности?
356. Какая вода называется тяжелой водой, как ее получают и каково её при-
менение? Какая вода называется баритовой, жавелевой, известковой, хлорной,
жесткой, мягкой? К какому типу относится вода, в 10 л которой содержится 6 г
растворенного хлорида кальция?
357. Какая вода называется дистиллированной, природной, минеральной, во-
допроводной, сточной, морской? Каковы особенности состава каждой из этих
вод? Содержание брома в морской воде в среднем составляет 65 мг/л. Какой объ-
ем воды необходимо переработать для получения одной тонны брома при его
100% -ном извлечении?
358. Почему вода широко используется как растворитель? Как классифици-
руются соли, основания и кислоты по их растворимости в воде? Какой объем во-
ды потребуется для растворения в воде при 20 ºC хлорида натрия и хлорида се-
ребра, взяты по одному грамму? Чему равны массовые доли и молярные концен-
трации насыщенных растворов NaCl и AgCl?
359. Почему растворение веществ в воде сопровождается тепловыми эффек-
тами? Почему растворение кислот сопровождается выделением тепла, а растворе-
ние большинства солей – поглощением тепла? Сколько тепла выделится при рас-
творении одного моля безводной серной кислоты в одном литре воды и на сколь-
ко градусов при этом может повыситься температура при отсутствии теплоотвода
в окружающую среду?
47
360. Почему при растворении многих (каких?) веществ в воде происходит их
электролитическая диссоциация? Опишите механизм этого процесса на примере
HCl и NaCl. Напишите схемы диссоциации H2SO4, Na2SO4, KHSO4 и (FeOH)2SO4.
Определите степень диссоциации гидросульфата калия в одномолярном растворе
по первой и второй ступеням.
361. Почему при кристаллизации из воды многих солей они выделяются в ви-
де кристаллогидратов? Один из кристаллогидратов называется кристаллической
содой. Определить формулу этого соединения, если оно содержит 16,08 % натрия,
4,20 % углерода, 72,72 % кислорода и 7,00 % водорода.
362. Почему растворенные соли при выделении из воды образуются в виде
кристаллогидратов? Кристаллогидраты сульфата натрия и хлорида бария взяли по
одному грамму и прогрели до постоянной массы, которая оказалась равной
0,4410 г для первого вещества и 0,8526 г – для второго. Определите формулы кри-
сталлогидратов.
363. Почему вода часто содержится во внутренней сфере комплексных соеди-
нений? Как называются эти соединения? Определите формулу такого соединения,
в котором массовые доли воды, ионов Cl– и Fe3+ равны 39,97 %, 39,36 %
и 20,67 %, соответственно.
364. Почему в чистой дистиллированной воде имеются катионы гидроксония
и гидроксид-анионы? Каким показателем выражается их концентрация? Вычис-
лите этот показатель для чистой воды, после растворения в одном литре воды
2,45 г H2SO4 и после растворения в одном литре воды одного грамма NaOH.
365. При растворении в воде многих веществ происходит их взаимодействие с
водой, в результате которого изменяется среда раствора. Как называется это
взаимодействие и как оно объясняется? Приведите примеры и классификацию
этого взаимодействия. Для 0,1 М раствора NH4Cl вычислите константу равнове-
сия (как она называется?) этого взаимодействия.
366. Приведите примеры химических реакций, в которых вода выступает в
роли окислителя, восстановителя, катализатора или только среды. Какая масса
алюминия может быть окислена 100 мл H2O в щелочном растворе? Какой объем
водорода (40 ºC; 105 кПа) выделится при этом?
367. За счет водорода (+1) вода может быть окислителем. По уравнению
Нернста вычислите окислительно-восстановительный потенциал воды при 25 ºC.
Исходя из свойств ряда электродных потенциалов, укажите металлы, которые
окисляются водой. Какая масса воды окисляет 200 г кальция и какой объем водо-
рода при 60 ºC и 105 кПа выделяется при этом?
368. За счет кислорода (-2) вода может быть восстановителем:
2H2O − 4e = O2 + 4H+
; ϕº = 1,23 В
2H2O − 2e = H2O2 + 2H+
; ϕº = 1,77 В
48
Приведите уравнения реакций воды с окислителями – фтором, гексафторидом
платины, пентафторидом золота, озоном. Какой объем выделяющегося кислорода
(н.у.) соответствует одному молю израсходованного окислителя в этих реакциях?
369. Вода, присутствующая в воздухе и газах, «мешает» проведению некото-
рых химических реакций, «отравляет» катализаторы, вызывает гидролиз и т.д.
Какие вещества используются в качестве осушителей и что является показателем
эффективности того или иного осушителя? Почему в качестве осушителя исполь-
зуют концентрированную серную кислоту, хлорид кальция, ангидрон, фосфорный
ангидрид, силикагель и цеолиты? Какие из перечисленных осушителей нельзя
(почему?) использовать для осушки аммиака и углекислого газа?
370. Перед употреблением воды для получения пара на тепловых электро-
станциях она проходит водоподготовку. Из каких операций состоит процесс во-
доподготовки, какие реагенты используются в этом процессе?
371. Приведите примеры бинарных соединений кислорода (оксидов, перокси-
дов, надпероксидов, озонидов). Укажите в них степень окисления кислорода;
кратко опишите их важнейшие свойства.
372. Почему в ряду оксидов, образованных элементами одного периода, эф-
фективный заряд атома кислорода уменьшается, например:
Na2O–0,81 – MgO–0,72 – Al2O3
–0,31 – SiO2
–0,23 – P2O5
–013 – SO3
–0,06 – Cl2O7
–0,02?
Соответствует ли изменение основно-кислотных свойств оксидов изменению эф-
фективного заряда кислорода? Ответ иллюстрируйте уравнениями реакций.
373. Какие оксиды относятся к веществам с молекулярной структурой, кри-
сталлического строения, к дальтонидам и бертоллидам? Каковы электрофизиче-
ские свойства оксидов переменного состава – бертолидов? Ответ иллюстрируйте
примерами. Определите точную формулу одного из оксидов марганца, массовая
доля кислорода в котором составляет 31,8 %.
374. Опишите строение молекулы и свойства пероксида водорода H2O2, срав-
нивая их со свойствами воды. Какой объем пергидроля (30%-й раствор H2O2,
плотность ρ = 1,112) можно получить из одного килограмма BaO2 по его обмен-
ной реакции с серной кислотой?
375. Чем объясняется неограниченная растворимость H2O2 в воде и то, что в
безводном виде это вещество само по себе является хорошим ионизирующим рас-
творителем? Какой объем пергидроля (30%-й раствор H2O2, плотность ρ = 1,112)
можно получить из одного килограмма пероксомоносерной и пероксодисерной
кислот при взаимодействии каждой из них с водой?
376. Выпишите из справочной литературы данные, характеризующие окисли-
тельно-восстановительные свойства пероксида водорода. В какой среде его целе-
сообразно использовать в качестве окислителя и в какой – восстановителя? На-
49
пишите уравнение диспропорционирования H2O2 и укажите условия осуществле-
ния этой реакции. Вычислите массовую долю пероксида водорода в растворе, ес-
ли при полном диспропорционировании Н2О2 из 100 г этого раствора выделяется
11,2 л (н.у.) кислорода.
377. Сравните окислительно-восстановительные потенциалы полуреакций:
O2 + 4H+
 + 4e = 2H2O; ϕº = 1,23 В
H2O2 + 2H+
 + 2e = 2H2O; ϕº = 1,78 В
O3 + 2H+
 + 2e = O2 + H2O; ϕº = 2,07 В
Почему пероксид водорода является более сильным окислителем, чем кислород,
но менее сильным, чем озон? Какая масса Fe(OH)2 окисляется до Fe(OH)3 при
взаимодействии с 100 мл 8%-го раствора H2O2 (ρ = 1,028)?
378. Напишите уравнения реакций, укажите в них функцию пероксида водо-
рода:
1) H2O2 + Ba(OH)2 = 3) H2O2 + KMnO4 = MnO2 + ...
2) H2O2 + PbS = 4) H2O2 + KI + H2SO4 =
При взаимодействии 100 г раствора пероксида водорода с подкисленным серной
кислотой раствором иодида калия образовалось 76,2 г иода. Вычислите массовую
долю H2O2 в растворе.
379. Напишите уравнения реакций, укажите в них функцию пероксида водо-
рода:
1) H2O2 + CrCl3 + KOH = K2CrO4 + ... 3) H2O2 + KMnO4 + H2SO4 =
2) H2O2 + I2 = HIO3 + ... 4) H2O2 ⎯⎯ →⎯⎯⎯⎯катализатор =
Какой объем кислорода (15 ºC; 110 кПа) выделится при взаимодействии 100 мл
0,05 М раствора перманганата калия c избытком пероксида водорода в сернокис-
лом растворе?
380. Напишите уравнения реакций, укажите в них функцию пероксида водо-
рода:
1) H2O2 + MnSO4 + H2O = MnO2 + ... 3) H2O2 + KCrO2 + KOH = K2CrO4 + ...
2) H2O2 + MgI2 + H2SO4 = I2 + ... 4) H2O2 + K2Cr2O7 + HCl =
Какой объем 22%-го раствора H2O2 (ρ = 1,08) потребуется для восстановления в
присутствии серной кислоты всего дихромата калия в 0,5 л децимолярного рас-
твора? Какой объем кислорода, измеренный при нормальных условиях, выделится
из раствора?
381. Напишите уравнения реакций, укажите в них функцию пероксида водо-
рода:
1) H2O2 + KBr = 3) H2O2 + HClO3 =
2) H2O2 + KNO2 = 4) H2O2 + FeSO4 + H2SO4 =
50
Какой объем 10%-го раствора H2O2 (ρ = 1,035) потребуется для окисления в при-
сутствии серной кислоты всего FeSO4 в 0,1 л его 1 М раствора?
382. Вычислите и сравните термодинамические параметры двух близких реак-
ций:
1) H2 + O2 = H2O2; 2) H2 + 1
/2O2 = H2O.
Можно ли получить пероксид водорода при непосредственном взаимодействии
водорода с кислородом? Если можно, то при каких условиях следует проводить
эту реакцию?
383. Пероксид водорода относится к термодинамически устойчивым вещест-
вам (ΔGºf = −120,4 кДж/моль), но при стандартных условиях он самопроизвольно
разлагается. Чем объясняется разложение пероксида водорода? Почему разбавлен-
ные растворы H2O2 боле устойчивы, чем концентрированные? Какой объем кисло-
рода получается при полном разложении 100 мл 75%-го H2O2 (ρ = 1,29)?
384. Какие соединения называются пероксидами? Какие из элементов обра-
зуют наиболее стабильные пероксиды? Как получают технически наиболее важ-
ные пероксиды натрия и бария? Определите массовую долю кислорода в оксиде и
в пероксиде натрия. Какое из этих соединений более «богато» кислородом?
385. К какому классу химических соединений относятся Na2O2, BaO2, ZnO2?
Напишите структурную формулу BaO2, уравнение реакции его получения и раз-
ложения при нагревании. Какой объем кислорода (н.у.) выделяется при разложе-
нии 1 кг BaO2?
386. Пероксид натрия поглощает аммиак, максимально его окисляя. Напишите
уравнение реакции. Какая масса Na2O2 расходуется на поглощение 11,2 л NH3
(н.у.), какие массы NaNO3, NaOH, Na2O при этом образуются?
387. Пероксид натрия поглощает сероводород, максимально его окисляя. Об-
разующиеся «побочные» продукты NaOH и Na2O, в свою очередь, взаимодейст-
вуют с сероводородом по типу основно-кислотных реакций. Напишите уравнения
всех стадий и общее уравнение процесса. Какой объем H2S (н.у.) поглощается од-
ним килограммом Na2O2, сколько литров сероводорода при этом окисляется, а
сколько превращается в сульфид натрия?
388. Пероксид натрия поглощает углекислый газ с выделением кислорода, что
можно использовать для регенерации кислорода в замкнутых помещениях. Напи-
шите уравнение реакции. Вычислите массу Na2O2, которая потребовалась бы для
поглощения 100 л CO2? Происходит ли при этом полная регенерация кислорода?
389. Смесь пероксида натрия и надпероксида калия (техническое название –
ксилит) используется для регенерации воздуха в замкнутых помещениях. Пока-
жите уравнениями реакций, при каком мольном соотношении Na2O2:KO2 проис-
ходит полная регенерация воздуха. Вычислите массы Na2O2 и KO2 и общую массу
ксилита, которые потребуются для восстановления воздуха в помещении объемом
30 м
3 после того, как кислород в нем был израсходован (на дыхание) на 50 %.
51
390. Чем отличаются от всех соединений кислорода его соединения с фтором
и диоксигенильные соединения? Приведите формулы соединений, имеющих на-
звания: а) дифторид кислорода, б) дифторид дикислорода, в) гексафтороплатинат
(IV) диоксигенила, г) гексафторостибат(V) диоксигенила, д) тетрафтороборат(III)
диоксигенила. Опишите методы их получения. Имеют ли эти соединения практи-
ческое значение? Опишите электронное и геометрическое строение дифторида
кислорода и дифторида дикислорода.
3.3. СЕРА И ЕЁ БИНАРНЫЕ БЕСКИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
391. Опишите строение атома серы. Какие валентности и степени окисления
возможны для серы? Почему для серы характерно образование цепочечных хими-
ческих связей? Изобразите строение молекулы циклооктасеры. Какое образное
название отражает строение этой молекулы?
392. В каком виде сера находится в природе, чему равен её кларк? Какая из
аллотропных модификаций представляет собой самородную серу? В состав каких
минералов входит сера? Встречаются ли на Земле газообразные соединения серы?
Какими химическими формулами выражается состав пирита, мирабилита, смит-
сонита?
393. Как выделяют самородную серу из «пустой» породы? Как получают серу
из природного газа и из газов, получаемых при переработке сульфидных руд? Как
очищают серу от примесей? Какие объемы H2S и SO2 должны провзаимодейство-
вать для того, чтобы образовалось 100 кг серы?
394. Какие изменения происходят при нагревании серы? Что происходит с се-
рой при её смешивании с водой, сероуглеродом, ацетоном, бензолом? Какая хи-
мическая реакция протекает при кипячении серы в растворах щелочей, к какому
типу реакций она относится?
395. При растворении 3,24 г серы в 40 г бензола температура его кипения по-
высилась на 0,81 градуса. Из скольких атомов состоит молекула серы в растворе
бензола?
396. Привести примеры реакций, в которых сера является окислителем, вос-
становителем и диспропорционирует. Что свидетельствует об уменьшении окис-
лительных свойств серы в сравнении с кислородом? Почему реакции окисления
серой в ряде случаев (привести примеры) идут с бóльшей скоростью, чем окисле-
ние кислородом? Вычислите энтальпию реакций серы с магнием, кальцием,
стронцием, барием и объясните увеличение её абсолютного значения.
397. Окисление серы в кислой среде возможно по следующим полуреакциям:
S + 4H2O − 6e = SO + 8H+
; ϕº = 0,36 В 2−
4
S + 3H2O − 4e = H2SO3 + 4H+
; ϕº = 0,45 В
2S + 3H2O − 4e = S2O + 6H+
; ϕº = 0,46 В 2−
3
4S + 6H2O − 10e = S4O + 12H+
; ϕº = 0,42 В 2−
6
52
Почему сера, как правило, окисляется до серной кислоты? Что происходит при
взаимодействии серы с концентрированной серной кислотой? Напишите уравне-
ния реакций:
1) S + HNO3 = 3) S + H2O2 =
2) S + HClO3 = 4) S + H2SO4(конц) =
398. Восстановительные свойства серы в кислой и щелочной средах характе-
ризуются следующими полуреакциями и потенциалами:
S + 4H2O − 6e = SO + 8H+
; ϕº = 0,36 В 2−
4
S + 8OH− − 6e = SO + 4H2O; ϕº = 0,45 В 2−
4
В какой среде сера легче окисляется? Напишите уравнения реакций:
1) S + Cl2 + NaOH = 3) S + Br2 + KOH =
2) S + KClO3 + KOH = 4) S + O3 + NaOH =
399. Какое отношение к сере имеет «серный цвет» и где он применяется? Сера
используется для вулканизации каучука – в чем состоит сущность этого процесса,
как изменяются свойства каучука при его вулканизации, как называется вулкани-
зированный каучук и где он применяется?
400. Каков тип гибридизации орбиталей серы в молекулах H2S, SO2, SO3 и ио-
нах SO3
2–
и SO4
2–? Сколько σ- и π-связей имеется в этих молекулах и ионах? В со-
ставе каких соединений имеются ионы SO3
2–
и SO4
2–? 

Ответы к задачам по неорганической химии Стась from zoner

Категория: Химия | Добавил: Админ (14.08.2016)
Просмотров: | Теги: Стась | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar