ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Электролитическая диссоциация. Ионное произведение воды.

123

Водородный показатель.

79. Сопоставить полярность связи в молекулах HF и HCl. Какая кислота

более сильная? Ответ обосновать. Рассчитать рН в 0,1 М растворах ука-

занных кислот.

80. Ядовитые микроорганизмы botulinus не могут развиваться, если рН среды

менее 4,5. Вычислите, какое значение рН имеет 3%-ный раствор пищевой

уксусной кислоты (r = 1 г/мл)? Можно ли его использовать в качестве

консерванта?

81. У какого из растворов, концентрация которых равна 0,1 моль/л, рН боль-

ше:

а) у соляной кислоты или уксусной кислоты;

б) у гидроксида натрия или гидроксида аммония?

Ответ сопроводите соответствующими расчетами.

82. При ожогах щелочами пораженный участок кожи в течение 5-10 минут

промывают водой, а затем нейтрализуют раствором с массовой долей

уксусной кислоты 1%. Какая масса уксусной эссенции с массовой долей

кислоты 60% необходима для приготовления 1% раствора массой 600 г.

Определите рН 1%-ного раствора.

83. При какой молярной концентрации раствора степень диссоциации азоти-

стой кислоты будет равна 20%? Определите величину рН в этом растворе.

84. Борную кислоту применяют наружно как антисептическое средство в ви-

де водных 2%-ных растворов (r = 1 г/мл). Вычислить степень диссоциа-

ции по первой ступени и величину рН такого раствора.

85. В 1 л воды добавили одну карлю (0,05 мл) 12%-ной азотной кислоты

(r = 1,067 г/мл). Оцените рН полученного раствора. Можно ли в этом

случае при расчете рН пренебречь собственной диссоциацией воды?

86. Качественная дистиллированная вода не должна содержать примесей СО₂

Вычислите величину рН воды, в литре которой растворилось 100 мл газо-

образного СО₂. Изменением объема воды при растворении СО₂ пренеб-

речь.

87. Вычислите константу диссоциации слабой одноосновной кислоты, если

0,01 М раствор её имеет рН = 4.

88. Вычислите рН раствора, содержащего 0,5 г аскорбиновой кислоты в 0,4 л

раствора.

89. 10 мл 20%-ного раствора КОН (r = 1,18 г/мл) разбавили до 250 мл. Вы-

числить рН полученного раствора.

90. К 1 л раствора CH₃COOH с рН = 4 добавили 0,3 г 100%-ной СН₃СООН.

Вычислите рН полученного раствора. Объем раствора считайте постоян-

ным.

91. В медицинской практике применяют 10%-ный раствор аммиака (наша-

тырный спирт) для вывода из обморочного состояния. Определите рН

этого раствора, если r = 0,988 г/мл.

92. «Кислыми дождями» называют атмосферные осадки с рН меньше 5,6.

Вычислите рН раствора, содержащего в 1 л 5 мл растворенного газообраз-

ного сернистого газа.

93. При какой молярной концентрации раствор уксусной кислоты имеет та-

кое же значение рН, как и 0,01 М раствор муравьиной кислоты.

Гетерогенные ионные равновесия. Произведение растворимости.

94. Известно, что соединения бария ядовиты. Однако, при рентгеноскопии

желудка в пищеварительный тракт вводят сульфат бария, не опасаясь от-

равления организма. Докажите расчетом, что в данном случае не превы-

шается предельно допустимая концентрация катионов бария, равная 4

мг/л. Можно ли сульфат бария заменить карбонатом бария?

95. Произведение растворимости хлорида и хромата серебра соответственно

равны 1,8^.10^-10 и 1,1^.10^-12. Какая из солей имеет меньшую растворимость

(г/л)? Какое соединение будет выпадать в осадок в первую очередь при

добавлении по каплям Ag⁺-ионов в раствор, содержащий Cl^- и CrO₄^2-

ионы?

96. Определить рН насыщенного раствора Mg(OH)₂, если величина ПР =

6,8^.10^-12.

97. Предельно допустимая концентрация катионов свинца (II) в промышлен-

ных сточных водах равна 0,1 мг/л. Обеспечивается ли очистка сточных

вод от свинца осаждением его в виде: а) хлорида, б) сульфата?

98.Во сколько раз уменьшится концентрация ионов серебра в насыщенном

растворе AgCl, если прибавить к нему 0,03М раствор соляной кислоты?

99. Оптимальная для здоровья человека массовая концентрация F^-- ионов в

питьевой воде составляет не более 1,25 мг/л. Установите, пригодна ли для

питья природная вода, прошедшая через горную породу, содержащую

флюорит (CaF₂) и насыщенную им.

100. Определить рН насыщенного раствора Mn(OH)₂, если величина ПР

(Mn(OH)₂) = 2,3^.10^-13.

101. Как изменится концентрация ионов бария в насыщенном растворе

BaSO₄, если прибавить к нему раствор с молярной концентрацией H₂SO₄

равной 0,01 моль/л?

102. Рассчитать минимальную концентрацию [OH^-], необходимую для обра-

зования осадка при добавлении NaOH к 0,005М раствору CuCl₂.

103. Образуется ли осадок, если к 0,02М раствору AgNO₃ прибавить равный

объем 0,5М раствора серной кислоты?

104. Бактерицидное действие ионов серебра достигается, если [Ag⁺] ³ 10^-9 г/л.

Будет ли обладать бактерицидным действием насыщенный раствор

AgCl?

105. Определите, можно ли приготовить раствор с молярной концентрацией

Ca(OH)₂ равной 2^.10^-3 моль/л.

106. Предельно допустимая массовая концентрация Cu²⁺-ионов в воде со-

ставляет 0,1 мг/л. Для очистки промышленных стоков от Cu²⁺-ионов

осаждают гидроксид меди добавлением щелочи. Какое значение рН

необходимо поддерживать в растворе, чтобы снизить содержание меди в

растворе до предельно допустимых?

107. Образуется ли осадок при смешивании насыщенного раствора CaSO₄ с

равным объемом раствора SrCl₂ с концентрацией 0,001 моль/л?

108. Какой объем воды потребуется для растворения 1г гидроксида кальция,

если ПР (Ca(OH)₂) » 5,5^.10^-6? (Считайте объем раствора равным объему

воды).

Протолитическая теория кислот и оснований. Гидролиз солей.

109. Дать понятие гидролиза. Выбрать из предложенного ряда солей те, кото-

рые в водном растворе подвергаются гидролизу. Составить для них

уравнения реакций гидролиза в ионной и молекулярно-ионной формах

(по всем возможным ступеням). Указать реакцию среды и окраску индии

каторов: лакмуса, фенолфталеина и метилоранжа в растворах этих солей.

Для соли, которая отмечена (*)

- написать выражение константы гидролиза (по каждой ступени)

- рассчитать константу гидролиза по I ступени

- рассчитать степень гидролиза

- определить рН в растворе соли указанной концентрации

- объяснить, как повлияет на степень гидролиза и величину рН

а) нагревание; б) добавление кислоты; в) добавление щелочи.

1. Na₂SO₃, Ca(NO₃)₂, ZnSO₄^* (0,06 моль/л)

2. BaCl₂, Mg(NO₃)₂, K₃PO₄^* (0,01 моль/л)

3. Na₂SiO₃, SrCl₂, FeCl₃^* (0,001 моль/л)

4. Na₂SO₄, Al(NO₃)₃, K₂CO₃^* (0,05 моль/л)

5. K₂Se, NaNO₃, Cr₂(SO₄)₃^* (0,005 моль/л)

6. Ba(NO₃)₂, Fe₂(SO₄)₃, K₂SiO₃^* (0,002 моль/л)

7. Na₃PO₄, Sr(NO₃)₂, MgSO₄^* (1 моль/л)

8. KNO₃, Al₂(SO₄)₃, Na₂S^* (0,03 моль/л)

9. K₂SO₃, NaNO₃, NiSO₄^* (0,09 моль/л)

10. KClO₄, Mn(NO₃)₂, Na₃PO₄^* (0,5 моль/л)

11. FeSO₄, Na₂SO₄, Na₂SiO₃^* (0,07 моль/л)

12. Ca(NO₃)₂, Na₂SeO₃, CuSO₄^* (0,09 моль/л)

13. CrCl₃, NaClO₄, K₂SO₃^* (0,08 моль/л)

14. Na₂SiO₃, NaI, Al₂(SO₄)₃^* (0,02 моль/л)

15. KBr, Zn(NO₃)₂, K₂S^* (0,04 моль/л)

110. В чем заключается суть теории Бренстеда-Лоури? Написать в протоли-

тической форме (с участием воды) процесс ионизации и гидролиза пред-

ложеного иона, объяснить его амфотерные свойства, отметить сопря-

женные пары.

1. HS^- 6. HSe^- 11. HAsO₄^2-

2. HCO₃^- 7. HSiO₃^- 12. H₂PO₄^-

3. HAsO₃^2- 8. H₂AsO₄^- 13. HTe^-

4. HSO₃^- 9. HTeO₃^- 14. HSeO₃^-

5. HPO₄^2- 10. HSnO₂^- 15. H₂AsO₃^-

Контрольная работа № 2

Контрольная работа № 2 включает вопросы и задачи, связанные с окислительно-восстановительными процессами, реакциями комплексообразования, а также химию элементов.

Роль окислительно-восстановительных процессов, протекающих в заводских реакторах, лабораторных установках, в живых организмах очень велика. Они широко используются в фарманализе для открытия и количественного определения фармпрепаратов. Необходимо четко представлять окислительно-восстановительные свойства элементов и их соединений в зависимости от положения центрального атома в периодической системе.

Электронно-ионный метод (метод полуреакций) уравнивания окислительно-восстановительных реакций, протекающих в растворах, является основным. На основе этого метода легко определять направление окислительно-восстановительных процессов с помощью значений окислительно-восстановительных потенциалов, рационально выбирать окислитель или восстановитель для проведения того или иного процесса, предвидеть влияние среды на характер продуктов реакции.

Комплексные соединения – важнейший класс соединений, изучением которых занимается бионеорганическая химия, поскольку многие биокатализаторы – ферменты также являются комплексными соединениями. Знание структуры и свойств комплексных соединений, их физико-химических характеристик, условий образования и разрушения важно при решении вопросов, связанных с изучением процессов метаболизма, с поиском новых лекарственных препаратов.

Заключительная часть контрольной работы предполагает рассмотрение вопросов, относящихся непосредственно к неорганической химии, т.е. к химии элементов.

Тема № 7.Окислительно-восстановительные реакции

111. Дайте определение понятиям: степень окисления, окисление, восстанов-

ление.

- Укажите, в каких из приведенных процессов происходит окисление, а

в каких – восстановление.

- Определите какое количество электронов отдается или принимается в

каждом процессе.

- Напишите полуреакцию с учетом кислотности (там, где указана кис-

лотность среды).

	рН < 7	pH > 7	pH = 7
1.	AsO₄^3-®AsH₃	Al ® [Al(OH)₄]^-	SO₂ ® SO₄^2-	Sn²⁺ ® Sn⁴⁺
2.	MnO₂ ®Mn⁺²	ClO₃^- ® Cl^-	Se ® SeO₄^2-	Cr³⁺®[Cr(H₂O)₄]³⁺
3.	IO₃^- ® I₂	PbO₂ ® Pb²⁺	ClO^- ® Cl^-	Sb³⁺ ® Sb⁵⁺
4.	NO₃^- ® NO	BrO₃^- ® Br^-	SeO₂ ® Se	H₂O₂ ® O₂+2H⁺
5.	Cr₂O₇^2-®Cr³⁺	Mn²⁺ ® MnO₄^2-	I₂ ® IO₃^-	MnO₂ ® MnO₃^2-
6.	NO₃^- ® NH₄⁺	Cr³⁺ ® CrO₄^2-	SO₃^2- ® SO₄^2-	Sn⁴⁺ ® Sn²⁺
7.	Mn²⁺®MnO₄^-	Cr(OH)₃ ® CrO₄^2-	BrO₃^- ® Br₂	Sb³⁺ ® SbO⁺
8.	NO₃^- ® NO₂	FeO₂^- ® FeO₄^2-	AsH₃ ® AsO₄^3-	CrO₄^2- ® Cr₂O₇^2-
9.	Cl- ® ClO₄^-	SO₃^2- ® SO₄^2-	B ® BO₃^3-	MnO₂ ® MnO₄^4-
10.	SO₃^2- ® S⁰	AsO₂^- ® AsO₄^3-	MnO₄^-®MnO₃^2-	IO₃^- ® I₂O₅
11.	IO₄^- ® I₂	MnO₂ ® MnO₄^2-	H₂S ® SO₄^2-	CrO₂^- ® CrO₃^3-
12.	SO₄^2- ® S	NO₂^- ® NO₃^-	MnO₄^- ® MnO₂	PH₃ ® [PH₄]⁺
13.	ClO₃^- ® Cl₂	[Cr(OH)₆]^3-®CrO₄^2-	BrO₃^- ® Br^-	H₂S ® S
14.	NO₃^- ® N₂	Pb²⁺ ® PbO₂	ClO₄^- ® Cl^-	NO₂^- ® N₂O₃
15.	FeO₄^2-®Fe³⁺	MnO₂ ® MnO₄^-	PbO₂ ® Pb²⁺	AsO₂^- ® AsO₃^3-

112. Какие из перечисленных веществ и за счёт какого элемента проявляют

обычно окислительные, а какие – восстановительные свойства? Какие из

них обладают окислительно-восстановительной двойственностью?

Ответ обосновать положением элемента в периодической системе и про-

являемой степенью окисления.

1. CuCl₂, HNO_2, AsH₃; 9. H₃AsO₄, PH₃, FeCl₃;

2. H₂SO₃, H₃AsO₄, Fe; 10. KNO₂, SnCl₄, H₂;

3. KMnO₄, CuCl, H₂S; 11. I₂, H₂S, K₂FeO₄;

4. NaBiO₃, H₂O₂, Ca; 12. H₂SO₄, SnCl₂, SO₂;

5. K₂Cr₂O₇, MnO₂, Nb; 13. N₂, KClO₄, HBr;

6. FeSO₄, Na₂SO₃, H₃SbO₄; 14. Hg₂Cl₂, K₂S₂O₇, P;

7. HNO₃, KI, Bi(NO₃)₃; 15. SbCl₃, Na₂PbO₃, Cu.

8. Na₂CrO₄, K₂MnO₄, NH₃;

113. Уравняйте нижеприведенные реакции электронно-ионным методом

(метод полуреакций) и определите тип ОВР (меж-, внутримолекулярная,

диспропорционирования):

1. AsH₃ + HClO₃ ® H₃AsO₄ + HCl;

Sb₂O₃ + KMnO₄ + KOH ® Sb₂O₅ + K₂MnO₄ + H₂O;

2. MnSO₄+ NaBiO₃+ HNO₃® HMnO₄+ Bi(NO₃)₃+ NaNO₃ + Na₂SO₄ + H₂O;

I₂ + NaOH ® NaI + NaIO₃ + H₂O;

3. SO₂ + NaIO₃ + H₂O ® I₂ + Na₂SO₄ + H₂SO₄;

KMnO₄ + H₂O₂ + H₂SO₄ ® MnSO₄ + O₂ + K₂SO₄ + H₂O;

4. MnSO₄ + KClO₃ + KOH ® K₂MnO₄ + KCl + K₂SO₄ + H₂O;

KClO₃ + KI + H₂SO₄ ® I₂ + KCl + K₂SO₄ + H₂O;

5. KIO₃ + Na₂SO₃ + H₂SO₄ ® I₂ + Na₂SO₄ + K₂SO₄ + H₂O;

AsH₃ + AgNO₃ + H₂O ® As₂O₃ + Ag + HNO₃;

6. I₂ + HNO₃ ® HIO₃ + NO + H₂O;

Cr₂(SO₄)₃ + H₂O₂ + NaOH ® Na₂CrO₄ + Na₂SO₄ + H₂O;

7. Cr₂O₃ + KNO₃ + KOH ® K₂CrO₄ + KNO₂ + H₂O;

MnSO₄ + PbO₂ + HNO₃ ® HMnO₄ + PbSO₄ + Pb(NO₃)₂ + H₂O;

8. Bi₂O₃ + Cl₂ + KOH ® KBiO₃ + KCl + H₂O;

H₂S + HNO₃ ® H₂SO₄ + NO + H₂O;

9. K₂MnO₄ + H₂O ® KMnO₄ + MnO₂ + KOH;

KI + H₂SO₄ ® I₂ + S + K₂SO₄ + H₂O;

10. Al + HNO₃ ® Al(NO₃)₃ + NH₄NO₃ + H₂O;

NaFeO₂ + Cl₂ + NaOH ® Na₂FeO₄ + NaCl + H₂O;

11. As + H₂SO₄ ® As₂O₃ + SO₂ + H₂O;

KMnO₄ + MnSO₄ + H₂O ® MnO₂ + K₂SO₄ + H₂SO₄;

12. K₂Cr₂O₇ + NaNO₂ + H₂SO₄ ® Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + NaNO₃ + H₂O;

P + KOH + H₂O ® PH₃ + KH₂PO₂;

13. ClO₂ + KOH ® KCl + KClO₃ + H₂O;

KMnO₄ + NaNO₂ + H₂O ® MnO₂ + NaNO₃ + KOH;

14. HIO₃ + FeSO₄ + H₂SO₄ ® I₂ + Fe₂(SO₄)₃ + H₂O;

KNO₂ + H₂SO₄ ® K₂SO₄ + NO + NO₂ + H₂O;

15. Cl₂ + Na₂S₂O₃ + H₂O ® HCl + Na₂SO₄ + H₂SO₄;

KClO₃ + H₂C₂O₄ + H₂SO₄ ® ClO₂ + K₂SO₄ + CO₂ + H₂O

114. Каким образом определяют возможность протекания окислительно-

восстановительных реакций? Используя значения стандартных вос-

становительных потенциалов, ответьте на следующие вопросы.

1. Напишите уравнения реакции окисления бромида калия до свободного брома и сульфида натрия до свободной серы, используя в качестве окислителя перхлорат калия. В какой среде будут протекать эти реакции?

2. В каком направлении будут протекать следующие реакции:

HBrO + HIO « HBrO₃ + HI; HBrO + HIO « HBr + HIO₃?

3. Могут ли одновременно находиться в растворе, не реагируя друг с другом, ниже приведенные пары ионов: Sn²⁺ и Hg²⁺; Ag⁺ и Fe²⁺; I^- и Fe³⁺?

4. Можно ли использовать дихромат калия в кислой среде для окисления в стандартных условиях следующих ионов: F^-, Br^-, Fe²⁺, Co²⁺? Составьте возможные уравнения реакций.

5. Бромная вода (раствор брома в воде) часто используется в лабораторной практике, как окислитель. Какие из перечисленных ионов можно окислить бромной водой: Fe²⁺ до Fe³⁺; Cu⁺ до Cu²⁺; Sn²⁺ до Sn⁴⁺; Mn²⁺ до MnO₄^- (в кислой среде)?

6. Какие из галогенид-ионов (F^-, Cl^-, Br^-, I^-) можно окислить перманганатом калия в кислой среде? Составить возможные уравнения реакций.

7. Какие из галогенид-ионов (F^-, Cl^-, Br^-, I^-) можно окислить перманганатом калия в нейтральной среде? Составить возможные уравнения реакций.

8. В пробирке находится раствор, содержащий одновременно бромид и иодид калия. К содержимому прибавили раствор хлорида железа (III). Что будет наблюдаться? Составьте необходимые уравнения реакций.

9. В трех пробирках находится хлорная, бромная и йодная вода. Во все пробирки прибавлен подкисленный (H₂SO₄) раствор сульфата железа (II). Что будет наблюдаться? Составьте необходимые уравнения реакций.

10. Пероксид водорода обладает, как известно, окислительно-восстанови-тельной двойственностью. Приведите два примера окислителей, которые могут окислить пероксид водорода и два примера восстановителей, которые могут быть окислены с помощью Н₂О₂. Составьте уравнения реакций.

11. Можно ли использовать бромную воду для окисления в нейтральной среде следующих веществ: H₂SO₃, NaCl, KI? Приведите возможные уравнения реакций.

12. Можно ли провести окисление Mn²⁺ - ионов до MnO₄^- действием Сl₂, HNO₃, PbO₂, (NH₄)₂S₂O₈? Составьте возможные уравнения реакций.

13. В пробирке находится раствор, содержащий одновременно хлорид, бромид и иодид калия. К содержимому прибавили подкисленный раствор нитрита натрия. Что будет наблюдаться? Составьте необходимые уравнения реакций.

14. Нитрит натрия обладает, как известно, окислительно-восстановительной двойственностью. Приведите два примера окислителей, которые могут окислить нитрит-ион и два примера восстановителей, которые могут быть окислены с помощью нитрит-иона. Составьте уравнения реакций.

15. В растворе, содержащем сульфат марганца (II), бихромат калия и серную кислоту определить наиболее вероятную реакцию. Самопроизвольно протекающую реакцию уравнять электронно-ионным методом.

MnSO₄ + K₂Cr₂O₇ + H₂O Mn₂O₃ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂SO₄

MnSO₄ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ MnO₂ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

MnSO₄ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ KMnO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

123