Контрольная работа по «Химия»

 

 

Контрольная работа

по дисциплине «Химия»

вариант 31

 

 

 

 

 

 

 

Номера заданий: 12,33,55,97,115,136,178,220,232,254.

 

12. В какой массе диоксида серы содержится столько же молекул, сколько в 2,5∙10-3 м3? (Ответ: 7,12 г.)

 

Дано:

V(so2)= 2,5∙10-3 м3

Найти: m(so2)=?

 

Решение:

Переведем V(so2) в литры: V(so2)= 2,5∙10-3 м3 = 2,5 л.

ν = V/VM,   где ν  - количество вещества, моль;  V – объем газа (н.у.), л;  VM – молярный объем газа,  при н.у. VM = 22,4 л.  

Отсюда: 

ν = 2,5/22,4 = 0,1113 моль.

ν = m/M,   m = ν·M, 

М(so2)=32+16*2=64 г/моль

m(so2) = 0,1113*64 = 7,12 г.

Ответ: m(so2) =7,12 г.

 

33. Сколько протонов и нейтронов содержат ядра изотопов? Составьте электронную формулу данного атома, подчеркните валентные электроны. Распределите электроны этого атома по квантовым ячейкам. К какому электронному семейству относится этот элемент?

 

Решение:

Порядковый номер элемента в периодической системе совпадает с величиной заряда ядра, т.е. индекс внизу слева символа элемента указывает на количество протонов в ядре, следовательно, в ядрах изотопов фосфора имеется 15 протонов. Число нейтронов равняется разности между первым числом (индекс вверху слева символа) и порядковым номером элемента, следовательно, в ядрах изотопа находится 15 нейтронов (30-15=15), а - 17 нейтронов (32-15=17).

Электронная формула Р15 будет:  1s22s22p63s23p3

s
n=1	↑↓	p
n=2	↑↓	↑↓	↑↓	↑↓
n=3	↑↓	↑	↑	↑

Последний, 15-й электрон атома фосфора занимает р-орбиталь, следовательно, фосфор относится к р-электронному семейству.

 

 

 

55. Какую низшую степень окисления проявляют фосфор, кремний, кислород и фтор? Почему? К какому электронному семейству принадлежат эти элементы? Составьте формулы водородных соединений этих элементов. Назовите каждое из этих соединений.

 

Решение:

У атома P на последнем энергетическом уровне не достает 3-х электронов до 8, поэтому низшая степень окисления –III. Соответственно, у Si на последнем энергетическом уровне не достает 4-х электронов до 8, поэтому низшая степень окисления – IV, у О2 не достает 2-х электронов до 8, низшая степень окисления –II, у F не достает 1 электрона до 8, низшая степень окисления –I.

Все элементы принадлежат к р-семейству.

PH3 – фосфористый водород (фосфин)

SiH4 – силан

H2O - вода

HF- фтороводород

 

97. Какие из перечисленных оксидов могут быть получены окислением металла при стандартных условиях: CaO, FeO, BaO?

 

Решение:

Оксиды - это сложные химические вещества, представляющие собой химические соединения простых элементов с кислородом.

Ca и Ba относятся к щелочноземельным металлам и легко окисляются на воздухе до оксидов, поэтому их хранят без доступа воздуха в герметически закрытых сосудах.

Ca+O2→2CaO

Ba+O2→2BaO

Fe устойчиво к воздействию воздуха и окисляется только при температуре.

3Fe+2О2→Fe2O3∙FeO

 

115. Определите, во сколько раз возрастет скорость гетерогенной реакции при увеличении концентрации гемиоксида азота в 4 раза?

С(графит)+2N2O(г)=СО2(г)+2N2(г)

 

Решение:

Примем обозначения: [С]=А, [N2O]=В. Согласно закону действующих масс составим уравнение реакции: .

Следовательно, , .

Ответ: Скорость гетерогенной реакции возрастет в 16 раз.

 

136. При некоторой температуре равновесные концентрации в системе 2CO+O2    2CO2 составляли соответственно [СО]=0,04 моль/дм3, [О2]=0,06 моль/дм3, [СО2]=0,02 моль/дм3. Вычислите константу равновесия.

 Дано:

[СО]=0,04 моль/дм3

[О2]=0,06 моль/дм3

[СО2]=0,02 моль/дм3

 Найти: Кравн=?

 

 

178. Составьте молекулярные уравнения реакций, которым соответствуют следующие ионно-молекулярные уравнения:

1) SO32-+H+=HSO3-

2) ClO-+H+=HClO

3) Fe3++3OH- =Fe(OH)3

 

Решение:

1) SO2+H2O=H2SO4

 

2) Cl2+H2O→HClO+HCl

    Cl2O+H2O→2HClO

 

3) Fe2(SO4)3+6KOH→2Fe(OH)3↓+3K2SO4

 

220. На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты, укажите окислитель и восстановитель:

1) S+KOH→K2S+ K2SO3+H2O

2) KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2

 

Решение:

1) S0+K+→K2++S2-

S0 + 2e- = S2- – окислитель   2          1

К+ - 2e- = К2+ - восстановитель  2          1 

S0+K+→K2++S2-

 

3S+6KOH→2K2S+ K2SO3+3H2O

 

2) K++Mn+7+O4-2 →K2Mn+6O4+Mn+4O2+O20

    MnO4- + 1e- = MnO42- - окислитель  1           2

    К+ - 2e- = К2+ - восстановитель        2            1

    K++2MnO4- →K2+ + 2MnO4 -2

 

6KMnO4→3K2MnO4+3MnO2+2O2

 

232. В две пробирки с синим раствором сульфата меди опустили цинковую и серебряную пластинки. В какой пробирке цвет раствора постепенно изменяется и почему?

 

Решение:

Сравним стандартные электродные потенциалы металлов:

Так Е0Zn2+/Zn= -0,76В, т.е. имеет большую алгебраическую величину, чем Е0Ag+/Ag= +0,80В, то взаимодействие серебра с раствором не произойдет.

Поскольку Е0Zn2+/Zn= -0,76В меньше, чем Е0Cu2+/Cu= +0,34В, цинк будет реагировать с раствором сульфата меди:

Zn + CuSO4 ® ZnSO4 + Cu

Электронные уравнения:

1│Zn0 – 2e- ® Zn2+ │окисление       │восстановитель

1│Cu2+ + 2e- ® Cu0│восстановление│окислитель

 

254. Никелевую деталь покрыли свинцом. Какое это покрытие – катодное или анодное? Напишите электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этой детали во влажном воздухе при повреждении покрытия.

 

Решение:

Из таб.5 определим значения стандартных электродных потенциалов:

E0Ni2+/Ni = - 0,25В

Е0Pb2+/Pb= -0,12В

Ni – анод, т.к. он имеет наименьшую алгебраическую величину стандартного электродного потенциала.

Pb – катод.

E0Ni2+/Ni < Е0Pb2+/Pb, то свинцовое покрытие будет катодным.

На аноде происходит окисление никеля, а на катоде восстановление кислорода.

Электронное уравнение:

Анодный процесс: Ni0-2ē→Ni2+

Катодный процесс:

во влажном воздухе О2+Н2О+4ē→ОН-

Так как ионы Ni2+ с гидроксильной группой образуют малорастворимый гидроксид, то продуктом коррозии будет Ni(ОН)2.