Ответы_все_тесты_openedu
.pdf13.4.Обучающие примеры
13.4.1.Коррозия с водородной деполяризацией при рН = 7 термодинамически возможна для металлов...
1. Zn
2. Cu
3.Cr
4.Ag
Комментарий. Условие термодинамической возможности такой
коррозии: EMz /M |
EH /H |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
Решение. |
По |
таблице |
стандартных |
электродных |
||||
потенциалов определяем: |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
E0 |
2+ |
|Zn |
0,763 B , |
|
|
|
|
|
Zn |
|
|
|
|
EС0u2+ |Cu 0,337 B ,
EС0r3+ |Cr 0,74 B,
EAg0 + |Ag 0,799 B .
Так как ЕН+│Н2 = – 0,41 В (см. табл. 12.9.1), то возможна коррозия с водородной деполяризацией для цинка и железа (их потенциалы меньше, чем
-0,41 В).
13.4.2. Коррозия с кислородной деполяризацией при рН = 7
термодинамически возможна для металлов...
1.Cu
2.Au
3.Fe
4.Pt
Комментарий. Условие термодинамической возможности такой коррозии: EMz /M EO2 /OH
Решение. По таблице стандартных электродных потенциалов определяем:
EС0u2+ |Cu 0,337 B ,
EAu0 3+ |Au 1,5 B,
EFe0 2+ |Fe 0,44 B,
EPt0 2+ |Pt 1,19 B .
Так как ЕO2│OН- = 0,82 В (см. табл. 12.9.1), то возможна коррозия с кислородной деполяризацией для меди и железа (их потенциалы меньше, чем
0,82 В).
13.4.3. Металлическое изделие из Fe покрыто сплошным слоем Cr. При нарушении целостности покрытия в кислой среде в первую очередь может коррозировать…
1.Cr
2.Fe
3.Fe, Cr
Комментарий. При биметаллической коррозии может происходить разрушение (анодное окисление) более активного металла.
Решение. Найдем по таблице стандартные электродные потенциалы для железа и хрома: EFe0 2+ |Fe 0,44 B; EС0r3+ |Cr 0,74 B. В данной системе при возникновении электрохимической коррозии может подвергаться анодному окислению (разрушаться) более активный металл – хром (стандартный электродный потенциал хрома меньше, чем у железа).
12.11. Обучающие тесты
12.11.1. В гальваническом элементе из стандартных электродов Ag│AgNO3 и Ni│NiSO4 анодом является…, а катодом…
1.Анод Ag│AgNO3
2.Катод Ni│NiSO4
3.Анод Ni│NiSO4
4.Катод Ag│AgNO3
Подсказка: анод – это электрод с мéньшим электродным потенциалом, катод – с бόльшим. Воспользуйтесь значениями стандартных электродных потенциалов и выберите правильные ответы.
Решение. Сравним стандартные электродные потенциалы
ЕAg+/Ag = 0,799 B (катод), ENi2+/Ni = −0,25 B (анод).
12.11.2. В гальваническом элементе Zn│ZnSO4║ HCl│ H2, Pt на электродах протекают процессы…
1.Zn – 2e → Zn2+
2.Zn2+ + 2e → Zn0
3.2H+ + 2e → H20
4.H2 − 2e → 2H+
Подсказка. На аноде идет окисление, на катоде – восстановление. (Для запоминания: анод, окисление начинаются с гласных, а катод и восстановление – с согласных.)
Решение. Сравниваем потенциалы. Делаем вывод, что анод – Zn│ZnSO4, так как с меньшим потенциалом, а катод Pt, H2│HCl, так как с бόльшим потенциалом. На аноде идет окисление Zn – 2e → Zn2+ (процесс 1), на катоде идет восстановление 2H+ + 2e → H20 (процесс 3).
12.11.3. При электролизе водного раствора CuCl2 в кислой среде на графитовых электродах протекают реакции…
1. |
Cu2+ +2e → Cu0, |
E1 = 0,34 B |
|
2. |
2H+ + 2e → H20 , E2 |
= 0 – 0,60 = –0,60 B |
|
3. |
2Cl- −2e → Cl2 |
E3 |
= 1,36 + 0,1 = 1,46 B |
4. |
2H2O – 4e → O2 + 4H+, E4 = 1,226 + 1, 1 = 2,326 В |
Подсказка. При электролизе осуществляются те процессы, которые требуют минимальной затраты энергии.
Решение. Так как затраты энергии на процесс электролиза (Ек − Еа) должны быть минимальными, то на катоде идет процесс восстановления с бόльшим потенциалом, т.е. 1., а на аноде идет процесс окисления с меньшим потенциалом, т.е. 3.
11.8.Обучающие тесты
11.8.1.Валентность кислорода в пероксиде водорода Н2О2 равна двум. Степень окисления атома кислорода равна ...
1.2
2.-2
3.-1
4.+1
Подсказка. Если два атома в химическом соединении связаны ковалентной неполярной связью, то валентность и степень окисления этих атомов численно не равны, т.к. валентность показывает количество химических связей атома, а степень окисления показывает количество отданных (смещенных) данным атомом электронов при образовании химических связей.
Решение. Так как суммарный заряд атомов водорода равен +2, то суммарный заряд двух атомов кислорода также равен −2. Следовательно, степень окисления одного атома кислорода равна −1.
11.8.2.В реакции MnO2 + HCl → + Cl2 + H2O степень окисления марганца понижается до двух. При этом образуется...
1. MnO
2. Mn(OH)2
3. MnCl2
4. Mn
Подсказка. Если реакция протекает в кислой среде, то получаются соли этой кислоты, но не оксиды и не гидроксиды, т.к. они, в свою очередь, прореагируют с кислотой до образования солей.
Решение. MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O .
11.8.3.Для регенерации кислорода и очистки воздуха в замкнутом пространстве от СО2 используют:
1.Н2О
2.Н2О2
3.Na2О2
4.NaОН
Подсказка. Нужно связать СО2 в устойчивое соединение.
Решение. 2 Na2О2 + 2CO2 = O2 + 2Na2CO3.
1 |
|
0 |
|
2O |
2e O2 |
1 |
|
1 |
|
2 |
|
2O |
2e 2O |
1 |
1.8. Обучающие тесты. Типы химических реакций
1.8.1.Гомогенными являются реакции …
1.НСl + КОН → КСl + Н2О
2.Н2 + Cl2 → 2HCl
3.Na2SO4 + ВаСl2 → ВаSО4 + 2NaСl
4.Н2 + Br2 → 2HBr
Подсказка: необходимо определить агрегатное состояние всех участников реакции (и исходных веществ, и продуктов реакции). Реакции 1 и 3 протекают в растворе.
Решение:
В реакции Н2(г) + Br2(ж) → 2HBr(г) надо учесть, что при стандартных условиях бром (в отличие от хлора) – жидкость.
Первая реакция – это гомогенная реакция, протекающая в растворе. Третья реакция – это гетерогенная реакции. Среди продуктов этой реакции есть твердая фаза – осадок ВаSО4.
1.8.2. Гетерогенной реакцией с участием трех фаз являются реакции …..
1.Са(НСО3)2 + Н2SО4 → СО2 +Н2О + СаSО4
2.СаCl2 + Н2SО4 → 2НCl + СаSО4
3.Zn + 2HСl → ZnСl2 + Н2
4.Zn + CuSО4 → ZnSО4 + Cu
Подсказка: необходимо определить агрегатное состояние всех участников реакции (и исходных веществ, и продуктов реакции).
Решение:
Все четыре реакции протекают в растворе. Первые две – реакции обмена. Различаются они тем, что в первой реакции кроме малорастворимого вещества СаSО4↓ выделяется газ СО2↑.
Третья и четвертая – реакции замещения. В обеих реакциях участвуют растворы и твердые вещества. Но в третьей реакции выделяется газ H2↑, а в четвертой реакции помимо раствора есть два металла (две фазы).