 |
Тема 1-4 окислительно-восстановительные реакции
|
|
|
|
1. Что понимают под валентностью элемента и что такое степень окисления элемента? Примеры.
2. Какие реакции называют окислительно-восстановительными? Приведите примеры. Как классифицируются эти реакции?
3. Как изменяются окислительно-восстановительные свойства простых веществ в зависимости от положения элементов в периодической системе? Приведите примеры типичных окислителей и восстановителей.
4. Для каких сложных веществ характерны только окислительные свойства, и в каких случаях вещества могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства? Примеры.
5. Покажите на примерах (уравнения реакций), как изменяются окислительно-восстановительные свойства соединений элемента (S или Cl) в зависимости от его степени окисления.
6. Покажите на примерах (уравнения реакций), как изменяются кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов в зависимости от изменения степени окисления образующего их элемента (Cr, Mn или Fe).
7. По каким признакам можно отнести то или иное вещество только к окислителям, только к восстановителям или к веществам, проявляющим двойственность свойств? Приведите примеры.
8. Какие процессы называют процессами окисления, и какие – процессами восстановления? Приведите примеры.
9. На примерах восстановления перманганата калия покажите влияние среды на протекание окислительно-восстановительных реакций.
10. Что характеризует электрохимический ряд напряжений металлов? На каких количественных величинах он основан? Какая связь между восстановительной активностью металлов и окислительными свойствами их катионов?
11. Какой процесс называется электролизом? Дайте определения понятиям «катод», «анод», «катодный процесс», «анодный процесс».
|
|
|
12. Какой анод называется инертным и какой активным (в процессе электролиза)? Примеры.
13. Какие процессы протекают на электродах при электролизе водных растворов электролитов? Примеры.
14. Из перечисленных молекул и ионов выберите те, которые могут быть: а) только окислителями, б) только восстановителями, в) могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства: Fe, Fe2+, Fe3+, Cu, Cu2+, Cl2, Cl-, Mn, MnO2, MnO4-, N2, NH3, NO2-, NO3-, S2-, SO32-, SO42-. Объясните ответ.
15. Приведите пример слабой кислоты, которая является сильным окислителем. Напишите по одному уравнению реакции, характеризующему её кислотные и окислительные свойства.
16. Приведите по одному примеру слабой кислоты и слабого основания, которые являются слабыми окислителями. Напишите по одному уравнению реакции, характеризующему их кислотно-основные и окислительные свойства.
17. Приведите по одному примеру слабой кислоты и слабого основания, которые являются сильными восстановителями. Напишите по одному уравнению реакции, характеризующему их кислотно-основные и восстановительные свойства.
18. Укажите степени окисления элементов в соединениях и в соответствии с их валентностью изобразите графические формулы соединений:
1) SO3, H2SO3, H2S, NaHSO4, Al2S3, SO42-.
2) NH3, NH4+, N2H4, HNO3, NaNO2, NO2.
3) H2O, H2O2, Al(OH)3, Al(OH)63-, CaH2, Ba(HCO3)2.
4) Cr2O3, Cr(OH)2, H2CrO4, Cr2O72-, CrO3, KCrO2.
5) РН3, РН4Cl, Н3РО4, Н2РО4-, РОCl3, KН2РО2.
6) СО2, СОСl2, НСО3-, С2Н2, НСN, НСОН.
7) FeS, FeS2, Fe2(SO4)3, H2SO4, HSO4-, SO32-.
8) I2O5, H5IO6, ICl5, NaIO3, HI, IO3-, I2.
9) CaC2, Al4C3, CH4, C2H6, C6H6, CH3COO-.
10) O2, O3, Na2O, Na2O2, Cl2O, OF2, ClO4-.
19. Какие из следующих реакций являются окислительно-восстановительными? Укажите окислитель и восстановитель, уравняйте:
1) NaHCO3 ® Na2СО3 + СО2 +Н2О
НСlО4 ® СlО2 +О2 +Н2О
NH3 + NaСlО ® N2H4 + NaСl + Н2О
2) СН4 + О2 + NH3 ® НСN + Н2О
NH4Сl + Са(ОН)2 ® NH3 + СаСl2 + Н2О
NH4NO3 ® N2O + Н2О
|
|
|
3) НСlО4 + SO2 + Н2О ® НСl + H2SO4
Na2CrO4 + H2SO4 ® Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O
Na2Cr2O7 + H2SO4 + Na2SO3 ® Cr2(SO4)3 + Na2SO4 + H2O
4) Li3N + H2O ® LiOH + NH3·H2O
LiH + Н2О ® LiOH + Н2
Na2О2 + СО2 ® Na2СО3 + О2
5) NaCrO2 + NaОН + Вr2 ® Na2CrO4 + NaВr + Н2О
Na2Cr2O7 + NaОН ® Na2CrO4 + Н2О
(NH4)2Cr2O7 ® Cr2O3 + N2 + Н2О
6) FeS + H2SO4 ® FeSO4 + H2S
PbS + H2O2 ® PbSO4 + H2O
PbO2 + HCl ® PbCl2 + Cl2 + H2O
7) HNO3 + SO2 + H2O ® NO + H2SO4
HNO3 + Fe2O3 ® Fe(NO3)3 + H2O
HNO3 + Fe3O4 ® Fe(NO3)3 + NO2 + H2O
8) NaOH + Al + H2O ® Na[Al(OH)4] + H2
NaOH + Al2O3 + H2O ® Na[Al(OH)4]
NaOH + I2 ® NaI + NaIO3 + H2O
9) Cu(NO3)2 ® CuO + NO2 + O2
Ca(HCO3)2 ® CaO + H2O + CO2
KClO3 ® KCl + KClO4
10) C2H2 + H2O ® CH3COH
CO + H2 ® CH3OH
CH3COH + [Ag(NH3)2]OH ® CH3COOH + Ag + NH3 + H2O
20. Методом электронного баланса подберите коэффициенты, укажите тип окислительно-восстановительной реакции, окислитель и восстановитель:
1) KMnO4 ® K2MnO4 + MnO2 + O2
2) K2MnO4 +СО2 ® KMnO4 + MnO2 + K2СО3
3) KMnO4 + H2SO4 + Н2О2 ® MnSO4 + K2SO4 + О2 + Н2О
4) KNО2 + KI + H2SO4 ® I2 + NO + K2SO4 + H2O
5) Pb(NО3)2 ® PbO + NO2 + О2
6) CuS + O2 + CaCO3 ® CuO + CaSO3 + CO2
7) S + KСlО3 + Н2О ® Cl2 + K2SO4 + H2SO4
8) KОН + Cl2 ® KСlО3 + KСl + H2O
9) НMnO4 ® MnO2 + О2 + Н2О
10) Н2С2О4 + KMnO4 ® СО2 + К2СО3 + MnO2 + H2O
11) NО2 + KОН ® KNО2 + KNО3 + H2O
12) FeS + O2 ® Fe2O3 + SO2
13) Mg + НNО3 ® Mg(NО3)2 + NH4NО3 + H2O
14) Ca3(PO4)2 + C + SiO2 ® CaSiO3 + CO + P
15) Fe(NO3)3 ® Fe2O3 + NO2 + O2
21. По ионной форме составьте молекулярное уравнение реакции, методом электронного или электронно-ионного баланса подберите коэффициенты, укажите окислитель и восстановитель:
1) [Cr(OH)6]3- + Br2 + OH- ® CrO42- + Br- + H2O
2) NО2- + MnO4- + H2O ® NО3- + MnO2 + ОН-
3) PbO2 + Br- + Н+ ® Pb2+ + Br2 + H2O
4) Cr2O72- + Fe2+ + Н+ ® Cr3+ + Fe3+ + H2O
5) Br2 + I2 + OH- ® Br- + IО3- + H2O
6) Al + ОН- + Н2О ® [Al(ОН)6]3- + Н2
7) Н2S + Cr2O72- + Н+ ® S + Cr3+ + H2O
8) CuS + Н+ + NО3- ® Cu2+ + SO42- + NО2 + H2O
9) PH3 + MnO4- + OH- ® PО43- + MnO42- + H2O
10) СlО3- + Сl- + Н+ ® Cl2 + H2O
11) CuI + Н+ + MnO4- ® Cu2+ + I2 + Mn2+ + H2O
12) SO32- + OH- + Cl2 ® SO42- + Cl- + H2O
13) MnO4- + H+ + H2O2 ® Mn2+ + H2O + O2
14) H2S + H+ + NO3- ® SO42- + NO + H2O
15) ClO- + OH- + I2 ® Cl- + IO3- + H2O
22. Закончите уравнение реакции, укажите окислитель и восстановитель:
1) Fe(OH)2 + NaClO + H2O ® Fe(OH)3 + ¼
2) Zn + KClO3 + KOH + H2O ® K2[Zn(OH)4] + ¼
3) MnO2 + KBr + H2SO4 ® Br2 + ¼
4) PH3 + KMnO4 + H2SO4 ® H3PO4 + ¼
5) NaNO2 + Br2 + NaOH ® ¼
6) FeSO4 + Br2 + H2SO4 ® ¼
7) CrCl3 + NaClO + NaOH ® Na2CrO4 + ¼
8) KClO3 + FeSO4 + H2SO4 ® Cl2 + ¼
23. Определите, какие два вещества вступили в окислительно-восстановительную реакцию (и при каких условиях: t, kat, обычн.), если образовались следующие продукты (коэффициенты не указаны). Завершите уравнение:
1) ® FeCl2 + I2 + HCl
2) ® CaBr2 + HBr
3) ® Ca(OH)2 + H2O
4) ® Fe(OH)3
5) ® Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
6) ® Mg(NO3)2 + N2 + H2O
7) ® NO + H2O
8) ® CuO + P2O5 + NO
24. При растворении меди в 100 г концентрированного раствора серной кислоты выделилось 1,12 л диоксида серы (при н.у.). Вычислите количество вещества ионов меди и массовую долю сульфата меди в полученном растворе. Сколько моль Н2SO4 восстановилось?
|
|
|
25. Вычислите массовую долю перманганата калия в растворе, содержащем также серную кислоту, если для реакции с 50 г этого раствора (до его обесцвечивания) потребовалось 3,15 г сульфита натрия.
26. При разложении 4,9 г некоторого вещества выделилось 1,344 л кислорода (при н.у.) и осталось твердое вещество, содержащее 52,35% калия и 47,65% хлора. Определите формулу вещества и составьте уравнение реакции его разложения.
27. Раствор бромида калия объемом 88,8 мл и плотностью 1,34 г/мл количественно прореагировал с 4,48 л хлора (н. у.). Рассчитайте массовую долю бромида калия в использованном растворе и его молярную концентрацию.
28. При нагревании 73,5 г хлората калия (бертолетовой соли) часть её разложилась по внутримолекулярной окислительно-восстановительной реакции с выделением 6,72 л О2 (н.у.), а часть – по реакции диспропорционирования с образованием перхлората и хлорида калия. Определите массу и количественный состав твердого остатка после завершения реакций.
29. При нагревании 12,8 г некоторой соли произошла внутримолекулярная окислительно-восстановительная реакция с образованием 7,2 г воды и 4,48 л химически малоактивного газа, плотность которого по водороду равна 14. Определите формулу соли.
30. При окислении фосфора азотной кислотой выделилось 7,46 л (н.у.) оксида азота(II) и образовалась ортофосфорная кислота. Для её нейтрализации потребовалось 50 мл 25%-ного раствора гидроксида натрия плотностью 1,28 г/мл. Определите формулу и количество полученной соли.
31. При взаимодействии 34,8 г оксида марганца(IV) с избытком концентрированной соляной кислоты выделился хлор, который полностью прореагировал с 160 г нагретого раствора гидроксида натрия с образованием хлорида и хлората натрия. Вычислите массовую долю NaOH в использованном растворе.
32. Оксид серы(IV) объемом 4,48 л (при н.у.) прореагировал с 50 мл 25%-ного раствора гидроксида натрия (r = 1,28 г/мл). Какое количество дихромата калия можно восстановить образовавшейся солью в растворе, подкисленном серной кислотой?
|
|
|
33. Определите количество перманганата калия и объем 38%-ного раствора соляной кислоты (r = 1,19 г/мл), необходимые для получения хлора, способного вытеснить весь бром из 500 мл 2М раствора бромида калия.
34. Рассчитайте массовую долю перманганата калия в его смеси с сульфатом калия, если при действии избытка концентрированной соляной кислоты на 20 г этой смеси солей образуются хлорид марганца(II) и такое количество хлора, которое способно вытеснить весь йод из раствора, содержащего 83 г йодида калия.
35. Газ, полученный действием 29 г диоксида марганца на 100 г раствора соляной кислоты с массовой долей HCl 36,5%, пропустили через раствор, содержащий избыток йодида калия. При этом выделилось 50,8 г йода и реакция прошла полностью. Рассчитайте практический выход газа в первой реакции.
36. При нагревании без катализатора разложение бертолетовой соли (KClO3) идёт одновременно по двум реакциям: а) с образованием кислорода и хлорида калия, б) с образованием перхлората калия и хлорида калия. Определите, сколько граммов KClO4 образуется при разложении 49 г KClO3, если одновременно получится 22,35 г KCl.
37. Водный раствор нитрата серебра подвергли электролизу с инертным анодом. Какой объем газа (при н.у.) выделился на аноде, если масса восстановленного на катоде серебра равна 2,16 г? Какое количество кислоты образовалось в растворе и какова его молярная концентрация, если объем раствора 250 мл?
38. При электролизе (с инертным анодом) 1 кг 18,3%-ного водного раствора нитрата никеля на катоде восстановилось 29,35 г металла. Какой объем газа (при н.у.) выделился на аноде? Какое количество соли осталось в растворе и какова массовая доля в нем образовавшейся кислоты?
39. К раствору, полученному в результате полного электролиза 200 г раствора хлорида калия с wKCl = 7,45%, прибавлено 50 г 19,6%-ной фосфорной кислоты. Определите формулу образовавшейся соли.
40. В процессе электролиза 500 мл 4,6%-ного раствора гидроксида натрия (r = 1,05 г/мл) массовая доля NaОН в растворе увеличилась до 10%. Определите объем газов, выделившихся на электродах (при н.у.).
41. При электролизе раствора хлорида натрия на катоде выделилось 13,44 л водорода (н.у.). Газ, выделившийся на аноде, был пропущен через горячий раствор гидроксида калия, при этом образовались хлорид калия и хлорат калия (бертолетова соль). Рассчитайте количества образовавшихся солей.
42. В результате электролиза раствора хлорида натрия получили раствор, содержащий 20 г гидроксида натрия. Газ, выделившийся на аноде, полностью прореагировал с йодидом калия, содержащимся в 500 мл раствора. Определите объем выделившегося газа (н.у.) и молярную концентрацию (моль/л) использованного раствора йодида калия.
|
|
|
43. При электролизе 200 г водного раствора гидроксида натрия с wNaОН = 4% на аноде выделился кислород объемом 44,8 л (при н.у.). Какой объем водорода выделился на катоде и какой стала концентрация раствора гидроксида натрия в результате электролиза?
44. Через 200 г раствора хлорида натрия с массовой долей 17,55% некоторое время пропускали постоянный ток. Из раствора выделилось 3,36 л хлора (при н.у.). Определите массовые доли веществ в полученном растворе.
45. При электролизе 188 г 50%-ного раствора нитрата меди(II) на катоде выделилось 19,2 г металла. Вычислите объём газа (н.у.), выделившегося на аноде, и концентрации (в % мас.) кислоты и соли в оставшемся растворе.
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ
| Вариант | задачи | вариант | задачи |
| 1, 18.1, 20.1, 21.1 2, 18.2, 20.2, 21.2 3, 18.3, 20.3, 21.3 4, 18.4, 20.4, 21.4 5, 18.5, 20.5, 21.5 6, 19.1, 20.6, 21.6 7, 19.2, 20.7, 21.7 8, 19.3, 20.8, 21.8 9, 19.4, 20.9, 21.9 10, 19.5, 20.10, 21.10 11, 19.6, 20.11, 21.11 13, 19.7, 20.12, 21.12 14, 19.8, 20.13, 21.13 15, 19.9, 20.14, 21.14 17, 19.10, 20.15, 21.15 | 2, 18.6, 20.1, 21.1 1, 18.7, 20.2, 21.2 4, 18.8, 20.3, 21.3 3, 18.9, 20.4, 21.4 6, 18.10, 20.5, 21.5 5, 19.1, 20.6, 21.6 8, 19.2, 20.7, 21.7 7, 19.3, 20.8, 21.8 10, 19.4, 20.9, 21.9 9, 19.5, 20.10, 21.10 13, 19.6, 20.11, 21.11 11, 19.7, 20.12, 21.12 17, 19.8, 20.13, 21.13 14, 19.9, 20.14, 21.14 15, 19.10, 20.15, 21.15 |
|
|
|
