Виды концентраций. Закон эквивалентов 6 страница

 

 

 

Натрия пентацианомоноамминферрат (+2). Если лиганд один, то приставка «моно» обычно не пишется. Правильный ответ 3.

 

10. Чтобы дать правильное название, определим заряд внутренней сферы и степень окисления комплексообразователя.

                        

внешняя среда  внутренняя среда   

Заряд внешней сферы: 4.(-1)=-4 равен по абсолютному значению заряду внутренней сферы: 4+ Знак заряда «+» - значит комплексное соединение катионного типа – в названии комплексообразователя русский корень – платина. Определим степень окисления комплексообразователя – х. Сумма зарядов лигандов и комплексообразователя равна заряду комплексного иона: +4.
х + 2 • 0 + 2 • 0 = +4

х = +4.

Данное комплексное соединение смешанного типа, в качестве лигандов выступают нейтральные молекулы и их перечисляют в алфавитном порядке: сначала «аква» а потом «аммин» название катионного комплексного соединения = число заряженных лигандов + название анионных лигандов + число незаряженных лигандов + название нейтральных лигандов + русское название к.о. + в скобках степень окисления комплексообразователя + название аниона внешней среды диаквадиамминплатины (+4) хлорид.

Правильный ответ 2.

11. Чтобы дать правильное название, определим заряд внешней сферы и степень окисления комплексообразователя

                                                            

       внутренняя среда      

В данном комплексном соединении нет внешней сферы, т.е. заряд внутренней среды равен 0. Это нейтральное комплексное соединение. В нейтральном комплексном соединении дается русское название комплексообразователя. Определим степень окисления комплексообразователя – х. Сумма зарядов лигандов и комплексообразователя равна 0.

х+2·0+(-1)·2=0   х=+2.

Данное комплексное соединение смешанного типа. В качестве лигандов выступают нейтральные молекулы  и  заряженные лиганды перечисляем первыми. Название нейтрального комплексного соединения + число заряженных лигандов + название анионных лигандов + число незаряженных лигандов + название нейтральных лигандов + русское название комплексообразователя + в скобках степень окисления к.о. дихлородиаквацинк (+2). Правильный ответ 3.

12. Сначала определим какой ион будет выступать в роли комплексообразователяю Это Затем определим координационное число этого иона. Обычно координационное число в 2 раза больше, чем заряд иона, значит координационное число равно 4. Составляем формулу название натрия тетрагидроксобериллат (+2). Правильный ответ 3.

13. В качестве комплексообразователя здесь выступает  Его координационное число обычно равно 6 (в 2 раза больше, чем заряд). Значит формула соединения  Названиенатрия гексафтороалюминат (+3). Правильный ответ 3.

 

14. Между комплексным ионом и ионами внешней сферы связь полярная, приближается к ионной, поэтому в растворах комплексное соединение ведет себя как сильный электролит и диссоциирует нацело на комплексный ион и ионы внешней среды.

Правильный ответ 4.

 

15. Между комплексообразователем и лигандами связь менее полярная образуется по донорно- акценторному механизму. Комплексные ионы ионизируют обратимо и ступенчато.

Комплексные ионы ионизируют обратимо и ступенчато.

I ступень

II ступень

III ступень

IV ступень

Суммарно:   Третья ступень ионизации отражает уравнение   

Правильный ответ 4.

 

16. Рассмотрим поведение  в растворе. Сначала происходит диссоциация комплексного соединения на комплексный ион и ионы внешней среды   это необратимый процесс. Комплексные ионы в отличие от комплексных соединений ионизируют обратимо и ступенчато. В растворах устанавливается равновесие между комплексными ионами, ионами – комплексообразователями и свободными лигандами. Запишем уравнение ионизации комплексного иона  - всего 6 ступеней.

Суммарно:

Константа равновесия

 называется константой нестойкости комплексного иона. Правильный ответ 3.

17. Запишем уравнение диссоциации комплексного соединения  В качестве анионов образуется . Правильный ответ 1.

18. Запишем суммарное уравнение ионизации комплексного иона  и выражение константы нестойкости  Концентрация лиганда входит в степени 6. Правильный ответ 3.

19. Чем меньше константа нестойкости тем меньше степень расхода соответствующего иона, тем он следовательно более устойчив. Из этих четырех комплексных ионов наиболее устойчив , т.к.  данного иона имеет наименьшую величину. Правильный ответ 4.

20. Процесс ионизации комплексного иона – процесс обратимый . Уравнения 2,3,4 отражают ионизацию комплексного иона  по первым трем стадиям и записаны верно. Ошибка была сделана при написании первого уравнения, т.к. процесс диссоциации комплексного соединения процесс необратимый  и должен быть изображен так:

. Правильный ответ 1.

ОТВЕТЫ К ТЕСТОВЫМ ЗАДАНИЯМ ПО ТЕМЕ XI. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ

1.В формуле серной кислоты проставим известные степени окисления. У водорода степень окисления +1, у кислорода -2.
У серы обозначим степень окисления х.

H⁺¹₂S^хO^-2₄

Пользуясь правилом, что сумма всех степеней окисления в молекуле равна нулю, составляем уравнение:

2·(+1) + х + 4·(-2) = 0

2 + х – 8 = 0

х = +6

Правильный ответ 4.

 

2. В формуле иона аммония проставим известные степени окисления. У водорода степень окисления +1. У азота обозначим степень окисления х.

N^хH⁺¹₄⁺

Пользуясь правилом, что сумма всех степеней окисления в ионе равна заряду иона, т.е.1 (у иона NH₄⁺ заряд +1) составляем уравнение

х + 4·(+1) = 1

х + 4 = 1

х = -3

Правильный ответ 3.

 

3.1;4.4;5.3;6.4.

7. Посчитаем степени окисления у элементов, входящих в состав данных веществ. В Fe⁺²Cl^-₂ и катион и анион находятся в низшей степени окисления. Это вещество не может быть окислителем. Mg^о – это простое вещество металл, может быть только восстановителем. H⁺Cl⁺⁷O^-2₄ – хлорная кислота, содержит хлор в степени окисления +7. Это максимальная степень окисления для данного элемента. HClO₄ может быть только окислителем. Правильный ответ 4.

8. Определим степени окисления у элементов, входящих в состав данных веществ:

K⁺₂Cr⁺⁶O^-2₄ – хромат калия содержит хром в степени окисления +6. Это максимальная степень окисления для данного элемента. K₂CrO₄ может быть только окислителем. Fe⁺³Cl^-₃ – хлорид железа (III) содержит катион железа в максимально возможной степени окисления +3, - тоже только окислитель. Оксид алюминия Al₂ ⁺³O^-2₃ , содержит алюминий в степени окисления +3 – максимальная и единственно возможная степень окисления для алюминия. Тоже только окислитель. Fe⁺²Cl^-₂ – хлорид железа (II), содержит катион железа в низшей степени окисления +2. Это вещество не может быть окислителем, может быть только восстановителем. Правильный ответ 3.

 

9. Определим степени окисления у элементов, входящих в состав данных веществ. H⁺N⁺⁵O^-2₃  – азотная кислота содержит азот в максимальной степени окисления +5 – только окислитель. Fe⁺²S^-2 – сульфид железа (II) содержит катион Fe²⁺ в низшей степени окисления +2 и анион S^2- тоже в низшей степени окисления серы – только восстановитель. К⁺Вr^- – бромид калия содержит Br^- в низшей степени окисления – только восстановитель. SO₂ – оксид серы (IV), содержит серу в промежуточной степени окисления +4 (максимальная степень окисления, характерная для серы +6, минимальная -2) – обладает окислительно-восстановительной двойственностью, может быть и окислителем и восстановителем. Правильный ответ 3.

 

10. Окислители – это вещества, в составе которых есть атомы,
способные присоединять электроны. Определим степени окисления у элементов, входящих в состав данных веществ.
K⁺N⁺³O^-2₂ + K⁺Cl⁺⁵O^-2₃ → K⁺Cl^- + K⁺N⁺⁵O^-2₃

Запишем электронные уравнения:

N⁺³- 2е → N⁺⁵ (азот отдает 2е, значит является восстановителем)
Cl⁺⁵ +6е → Cl^- (хлор принимает 6е, значит является окислителем) Cl⁺⁵ входит в состав KClO₃, значит он выполняет роль окислителя. Правильный ответ 2.

 

11. Восстановители – вещества, в составе которых есть атомы, способные отдавать электроны. Определим степени окисления у элементов, входящих в состав данных веществ.

Р^о +K⁺Cl⁺⁵O^-2₃ → P₂⁺⁵O^-2₅ + K⁺Cl^-

Запишем электронные уравнения:

2Р^о- 10е → 2Р⁺⁵ (фосфор отдает электроны, значит является восстановителем)

Cl⁺⁵ +6е → Cl^- (хлор принимает электроны, значит является окислителем). Р выполняет роль восстановителя.

Правильный ответ 1.

12. В данной реакции: S + H₂SO_{4 (конц.)} → SO₂ +H₂O, участвуют S в степени окисления 0 и серная кислота, содержащая серу в максимальной степени окисления +6. Следовательно, H₂SO₄ выполняет роль окислителя. Правильный ответ 4.

 

13. Определим степени окисления у элементов, входящих в состав данных веществ.

Mn⁺⁴O^-2₂ + H⁺Cl^- → Mn⁺²Cl^-₂ + Cl^о₂ + H₂O

Запишем электронные уравнения:

2Cl^- - 2е → Cl^о₂ (отдает электроны, значит является восстановителем)
Mn⁺⁴+ 2е → Mn⁺² (принимает электроны, значит является окислителем)
Cl^- входит в состав соляной кислоты, значит HCl выполняет роль восстановителя. Правильный ответ 2.

 

14. Определим степени окисления элементов, входящих в состав веществ, участвующих в реакции:

Na⁺N⁺⁵O^-2₃ → Na⁺N⁺³O^-2₂ + O^о₂.Изменяются степени окисления у N ⁺⁵ и у O^-2_. N ^{+5 –} окислитель и O^-2 – восстановитель.Это два разных элемента в составе одной и той же молекулы. Тип реакции – внутримолекулярная. Правильный ответ 1.

 

15. Определим степени окисления элементов, входящих в состав веществ, участвующих в реакции:

CН₃С⁺²НО + Аg⁺₂О → CН₃С⁺⁴ООН +2Аg^о

Изменяются степени окисления у углерода (восстановитель) и серебра (окислитель). Это два разных элемента, входящих в состав разных молекул. Тип реакции – межмолекулярная. Правильный ответ 2.

 

16. Определим степени окисления элементов, входящих в состав веществ, участвующих в реакции:

C1^о₂ + KOH = KC1 ^-1 + KC1⁺⁵O + H₂O

Изменяется степень окисления только у одного элемента – хлора. Это один и тот же элемент C1^о, в одной и той степени окисления, входящий в состав одной и той же молекулы C1^о₂, является одновременно и окислителем и восстановителем. Тип реакции – диспропорционирования. Правильный ответ 3.

17.3; 18.2

19. Расставим коэффициенты в уравнении методом ионно-электронного баланса. Молекулярная схема реакции:

Cr₂(SO₄)₃ + NaBiO₃ +NaOH+ H₂O →Na₂CrO₄ + Bi(OH)₃ +Na₂SO₄

Ионно-молекулярная схема реакции:

2Cr³⁺ +3SO₄^2- + Na⁺ + BiO₃^- + Na⁺ + OH^-+ H₂O → Na⁺ + 2CrO₄^2- + Bi(OH)₃↓ +2 Na⁺+2SO₄^2-

Краткая ионно-молекулярная схема реакции:
2Cr³⁺_в-ль + Bi⁺⁵O₃^-_oк-ль + OH^- + H₂O → 2Cr⁺⁶O₄^2-_{продуктт ок-ния}+ Bi⁺³(OH)₃↓ _{продукт вос-ния}

Составим уравнение полуреакции процесса окисления:

2Cr³⁺ → 2CrO₄^2-

Среда щелочная, т.к. в левой части уравнения есть NaOH. Воду ставим в ту сторону уравнения, где избыток атомов «О». Разница в 8 атомов «О». Следовательно в правую часть уравнения ставим в два раза больше, т.е. 16 ионов OH^-:

2Cr³⁺ + 16OH^- → 2CrO₄^2- + 8 H₂O

Считаем заряды у левой и правой частей уравнения. Слева: 2·(+3) + 16·(-1) = -10. Справа: 2·(-2) + 8·0 = -4. чтобы из -10 перейти в -4 надо отнять 6е:

2Cr³⁺ + 16OH^- - 6е → 2CrO₄^2- + 8 H₂O процесс окисления    

Составим уравнение полуреакции процесса восстановления:

BiO₃^- → Bi(OH)₃

Атомы кислорода уравнены, атомы водорода нет. На каждый лишний атом «Н» в правой части уравнения полуреакции ставим столько же групп OH^- т.е. 3. В левой части уравнения ставим 3 молекулы H₂O:

BiO₃^- + 3H₂O → Bi(OH)₃ +3OH^-

Считаем заряды у левой и правой частей уравнения. Слева: -1 + 3·0 = -1. Справа: 0 + 3· (-1) = -3. Чтобы из -1 перейти в -3 надо 2е:

BiO₃^- + 3H₂O +2е   → Bi(OH)₃ +3OH^- процесс восстановления

Напишем оба уравнения полуреакций. Учтем, что число электронов, отданных восстановителем равно числу электронов принятых окислителем. НОК=6

2Cr³⁺ + 16OH^- - 6е → 2CrO₄^2- + 8 H₂O │1 ок-ние    

 BiO₃^- + 3H₂O +2е → Bi(OH)₃ +3OH^- │3вос-ние 

__________________________________

2Cr³⁺+16OH^- + 3BiO₃^- + 9H₂O ® 2CrO₄^2- + 8 H₂O + Bi(OH)₃ +9OH^- (ионно-молекулярное уравнение).

Сокращаем одинаковые ионы ОН^- и молекулы воды:

2Cr³⁺+7OH^- + 3BiO₃^-+ H₂O ® 2CrO₄^2- + 2H₂O + 3Bi(OH)₃ (краткое ионно-молекулярное уравнение)

В молекулярной форме уравнение имеет вид

Cr₂(SO₄)₃ + 3NaBiO₃ + 7NaOH+ H₂O →2Na₂CrO₄ + 3Bi(OH)₃ +3Na₂SO₄

Перед окислителем NaBiO₃ стоит коэффициент 3.

Правильный ответ 3.

20. Расставим коэффициенты в уравнении методом ионно-электронного баланса Молекулярная схема реакции: MnO₂ + H₂O₂ + H₂SO₄ → MnSO₄ + O₂ + H₂O

Ионно-молекулярная схема реакции:

MnO₂ + H₂O₂ +2H⁺ + SO₄^2- → Mn²⁺ +SO₄^2-  + O₂ + H₂O

Меняет степень окисления кислород и марганец. Составляем уравнения полуреакций с учетом того, что среда кислая.

MnO₂ +4H⁺ + 2е → Mn²⁺ + 2 H₂O │1 вос-ние

H₂O₂ -2е → O₂ + 2H⁺                       │1 ок-ние          

____________________________________________________

MnO₂ +4H⁺ + H₂O₂ → Mn²⁺ + 2 H₂O +O₂ + 2H⁺ (ионно-молекулярное уравнение).

MnO₂ +2H⁺ + H₂O₂ → Mn²⁺ + 2 H₂O +O₂ (краткое ионно-молекулярное уравнение)

В молекулярной форме уравнение имеет вид

MnO₂ + H₂O₂ + H₂SO₄ → MnSO₄ + O₂ + 2H₂O

H₂O₂ – восстановитель, коэффициент перед ним 1.

п равильный ответ 1.

 

21. Расставим коэффициенты в уравнении методом ионно-электронного баланса Молекулярная схема реакции: HClO₃ + H₂S → HCl +S

Меняет степень окисления хлор и сера. Составим уравнения полуреакций с учетом того, что среда кислая

HClO₃ + 6H⁺ + 6е → НСl + 3H₂O            │1 вос-ние

H₂S -2е → S + 2H⁺                                           │3 ок-ние          

____________________________________________________

HClO₃ + 6H⁺ + 3H₂S → НСl + 3H₂O +3S + 6H⁺

     HClO₃ + 3H₂S → НСl + 3H₂O + 3S

  Cчитаем сумму коэффициентов в левой части уравнения 3 (перед H₂S) и 1 (перед HClO₃). Итого 4.

Правильный ответ 3.

 

22. Расставим коэффициенты в уравнении методом ионно-электронного баланса. Молекулярная схема реакции:

KMnO₄ + С₆Н₁₂О₆ + H₂SO₄ ® MnSO₄ + СО₂ + H₂O + K₂SO₄

Ионно-молекулярная схема реакции:

K⁺ + MnO + С₆Н₁₂О₆ +2H⁺+ SO  ® Mn²⁺ + SO + СО₂ + H₂O + 2K⁺ +SO .

Краткая ионно-молекулярная схема реакции:

MnO + С₆Н₁₂О₆ +2H⁺® Mn²⁺ + СО₂ + H₂O

^{oк-ль                в-ль                  продукт в-ния  продукт ок-ия}       

Составим уравнения полуреакций с учетом того, что среда кислая. В уравнении полуреакции с глюкозой надо поставить 6 перед молекулой СО₂, чтобы в первую очередь уравнять атомы углерода:

MnO  + 8H⁺ + 5e^- ® Mn²⁺ + 4H₂O │24 вос-ние

С₆Н₁₂О₆ +6 H₂O -24е® 6СО₂+ 24H⁺ │5 ок-ние

____________________________________________________

24MnO +192H⁺+ 5С₆Н₁₂О₆ +30H₂O ® 24Mn²⁺ + 96H₂O + 30СО₂ + 120H⁺

24MnO +72H⁺+ 5С₆Н₁₂О₆ ® 24Mn²⁺ + 66H₂O + 30СО₂

24KMnO₄ +5С₆Н₁₂О₆ + 36H₂SO₄ ® 24MnSO₄ + 30СО₂ + 66H₂O + 12K₂SO₄

Сумма всех коэффициентов в уравнении реакции равна 197. Правильный ответ 3.

 

23. Расставим коэффициенты в уравнении методом ионно-электронного баланса Молекулярная схема реакции:

Na₂SO₃ + KIO₃ + H₂SO₄→ I₂+ Na₂SO₄ + К₂SO₄+Н₂О  

Ионно-молекулярная схема реакции:

2Na⁺ + SO₃^2- + K⁺ + IO₃^- +2H⁺+ SO  ® I₂ + 2Na⁺ + SO  +2K⁺ +SO  + H₂O

Краткая ионно-молекулярная схема реакции:

SO₃^2- + IO₃^- +2H⁺ ® I₂ + SO + H₂O

Меняет степень окисления сера и йод. Учтем, что среда кислая.

SO₃^2-  + H₂O -2е ® SO + 2H⁺ │5 ок-ние

2IO₃^- +12H⁺ +10е® I₂ + 6H₂O  │1 вос-ние

__________________________

5SO₃^2-  + 5H₂O +2IO₃^- +12H⁺ ® 5SO + 10H⁺ + I₂ + 6H₂O      

5SO₃^2-  +2IO₃^- +2H⁺ ® 5SO + I₂ + H₂O      

5Na₂SO₃ +2 KIO₃ + H₂SO₄→ I₂+ 5Na₂SO₄ + К₂SO₄+Н₂О  

Восстановителем в данной реакции является Na₂SO₃. Следовательно, коэффициент перед молекулой восстановителя 5.

Правильный ответ 1.

24. Расставим коэффициенты в уравнении методом ионно-электронного баланса Молекулярная схема реакции:

K₂S + KMnO₄ + H₂SO₄→S + MnSO₄ + K₂SO₄ +H₂O

Ионно-молекулярная схема реакции:

2K⁺ +S^2- + K⁺ + MnO  +2H⁺+ SO  ® S + Mn²⁺ + SO  + 2K⁺ +SO + H₂O

Краткая ионно-молекулярная схема реакции:

S^2- + MnO  +2H⁺ ® S + Mn²⁺ + H₂O

Меняет степень окисления сера и марганец. Учтем, что среда кислая.

MnO  + 8H⁺ + 5e^- ® Mn²⁺ + 4H₂O │2 вос-ние

S^2- -2е ® S                                    │5ок-ние

_______________________________

2MnO  +16H⁺ + 5S^2- ® 2Mn²⁺ + 8H₂O + 5S

5K₂S + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄→5S + 2MnSO₄ + 6K₂SO₄ +8H₂O

Окислителем в данной реакции является KMnO₄. Следовательно, коэффициент перед молекулой окислителя 2. Правильный ответ 4.

25. Расставим коэффициенты в уравнении методом ионно-электронного баланса.

Молекулярная схема реакции:

С₂Н₄ + KMnO₄ + H₂O→MnO₂ + С₂Н₄(ОH)₂ + КОН

Ионно-молекулярная схема реакции:

С₂Н₄ + K⁺ + MnO  + H₂O  ® MnO₂ + С₂Н₄(ОH)₂ +K⁺ + ОН^-

Краткая ионно-молекулярная схема реакции:

С₂Н₄ + MnO  + H₂O  ® MnO₂ + С₂Н₄(ОH)₂ + ОН^-

Меняет степень окисления углерод и марганец. Составим уравнения полуреакций с учетом того, что среда щелочная.

С₂Н₄ + 2ОН^--2е  ® С₂Н₄(ОH)₂     │3 ок-ние

MnO  + 2H₂O  + 3е® MnO₂ + 4 ОН^-│2 вос-ние

__________________________________

3С₂Н₄ + 6ОН^- + 2MnO  + 4H₂O   ® 3С₂Н₄(ОH)₂ + 2MnO₂ + 8ОН^-