Межмолекулярные окислительно-восстановительные реакции

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 9Следующая ⇒

Задания

1. Можно ли при стандартных условиях восстановить ионы Fe³⁺ ионами таллия Tl⁺ по реакции

2Fe³⁺ + Tl⁺ = 2Fe²⁺ + Tl³⁺ ?

 2. Могут ли при стандартных условиях находиться одновременно в растворе селенистая кислота H₂SeO₃ и йодистоводородная HI ?

 3. Какие из приведенных реакций могут самопроизвольно протекать в нейтральном водном растворе?

                         а) MnO₄^- + Cl^-→ MnO₂ + Cl₂;

б) MnO₄^- + Br^-→ MnO₂ + Br₂;

                                   в) MnO₄^- + I^- → MnO₂ + I₂.

 4. Можно ли при стандартных условиях окислить хлором сульфат железа (II) в сульфат железа (III)?

5. Можно ли металлическим цинком восстановить хлорид железа (III) в хлорид железа (II)?

6. Сопоставьте устойчивость растворов гидроксидов железа (II) и кобальта (II) к окислению кислородом воздуха по реакциям:

4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃

4Co(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Co(OH)₃

7. Может ли при стандартных условиях идти реакция

2Fe²⁺ + 2Hg²⁺ = 2Fe³⁺ + Hg₂²⁺?

8. Определите возможность самопроизвольного протекания реакции при стандартных условиях

2KMnO₄ + 16HF = 2MnF₂ + 5F₂ + 2KF + 8H₂O

9. Определите возможность самопроизвольного протекания реакции при стандартных условиях

2KMnO₄ + 16HBr = 2MnBr₂ + 5Br₂ + 2KBr + 8H₂O

10. Определите возможность самопроизвольного протекания реакции при стандартных условиях

2FeO₄^2- + 8H⁺ + 2Br^- → Fe³⁺ + Br₂ + 4H₂O

11. Определите возможность самопроизвольного протекания реакции при стандартных условиях

AsO₄^3- + 2H₂O + 2I^- = AsO₂^- + I₂ + 4OH^-

12. Вычислите константу равновесия реакции

2KMnO₄ + 10FeSO₄ + 8H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 8H₂O

13. Определите направление реакции при стандартных условиях

2KMnO₄ + 5H₂S + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 2S + K₂SO₄ + 8H₂O

14. Какие из приведенных ниже систем

Co³⁺ + ē = Co²⁺;

Pb⁴⁺ + 2ē = Pb²⁺;

                                               I₂ + 2ē = 2I^-

 будут восстановителем, если в качестве окислителя использовать кислый      

 раствор KMnO₄ (pH=1) MnO₄^- + 8H⁺ + 5ē = Mn²⁺ + 4H₂O

15. Может ли KNO₂ быть восстановителем? окислителем? Используя 

 таблицу значений стандартных окислительно-восстановительных 

 потенциалов, приведите схемы возможных реакций.

16. Можно ли в стандартных условиях окислить ионы двухвалентного железа (Fe²⁺) ионами Sn⁴⁺ по схеме

2Fe²⁺ + Sn⁴⁺→ 2Fe³⁺ + Sn²⁺

17. Вычислите константу равновесия реакции

H₃AsO₄ + 2HI = HAsO₂ + I₂ + 2H₂O.

 Можно ли считать это равновесие практически полностью смещенным  

вправо?

18. Какой из металлов (цинк, марганец или хром) легче взаимодействует 

 с разбавленной HCl ? Ответ дайте на основании расчета.

19. Определите направление процессов при стандартных условиях.

                                   I₂ + H₂O = HIO₃ + HI,

I₂ + KOH = KIO₃ + KI + H₂O.

20. В водном растворе концентрация [Hg²⁺]=10^-2 моль/л, [(Fe³⁺]=10^-2 моль/л, 

[Fe²⁺]=10^-3 моль/л. В каком направлении реакция

2FeCl₃ + Hg = 2FeCl₂ + HgCl₂

протекает самопроизвольно?

21. Можно ли восстановить хлорид олова (IV) в хлорид олова (II) по реакциям

SnCl₄ + 2KI = SnCl₂ + I₂ + 2KCl

SnCl₄ + H₂S = SnCl₂ + S + 2HCl

Обоснуйте ответ расчетом констант равновесия реакций.

22. Рассчитайте при стандартных условиях константу равновесия реакции

2KMnO₄ + 5HBr + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 5HBrO + K₂SO₄ + 3H₂O.

23. Пользуясь величинами E⁰, определите направление реакции

Cu²⁺ + 2Ag = Cu + 2Ag⁺

24. Растворение цинка в разбавленной азотной кислоте может идти так:

                           а) Zn + HNO₃→ Zn(NO₃)₂ + NO + H₂O

б) Zn + HNO₃→ Zn(NO₃)₂ + NO₂ + H₂O

  Пользуясь величинами Е⁰ указать, какой процесс более выгоден в стандартных условиях?

25. Приведите пример окислительно-восстановительной реакции, потенциал которой зависит от pH среды, напишите уравнение для расчета окислительно-восстановительного потенциала для этой реакции.

26. Можно ли в качестве окислителя в кислой среде использовать K₂Cr₂O₇ в следующих процессах при стандартных условиях:

а) 2F^- - 2ē = F₂          б) 2Cl^- - 2ē = Cl₂

                           в) 2Br^- - 2ē = Br₂          г) 2I^- - 2ē = I₂

Стандартный окислительно-восстановительный потенциал системы

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6ē = 2Cr³⁺ + 7H₂O  равен 1,33 В.

27. Можно ли KMnO₄ использовать в качестве окислителя в следующих процессах при стандартных условиях:

а) HNO₂ + H₂O – 2ē = NO₃^- + 3H⁺

                               б) 2H₂O – 2ē = H₂O₂ + 2H⁺

                               в) H₂S – 2ē = S + 2H⁺

28. В каком направлении будет протекать реакция

CrCl₃ + Br₂ + KOH = K₂CrO₄ + KBr + H₂O ?

29. Возможна ли реакция между KClO₃ и КmnO₄ в кислой среде?

30. Какой из окислителей (MnO₂, PbO₂, K₂Cr₂O₇) является наиболее эффективным по отношению к HCl с целью получения Cl₂?

31. Можно ли при стандартных условиях окислить в кислой среде Fe²⁺ в Fe³⁺ с помощью дихромата калия (K₂Cr₂O₇)?

32. Можно ли действием хлората (V) калия (KClO₃) в нейтральной среде окислить:

                                              а) Fe²⁺ до Fe³⁺

б) SO₄^2- до S₂O₈^2-

в) Mn²⁺ до MnO₄^-

                                              г) Sn²⁺ до Sn⁴⁺

д) SO₃^2- до SO₄^2-

                                              е) NO₂^- до NO₃^-

Напишите уравнения окислительно-восстановительных реакций.

33. Окислительно-восстановительный потенциал реакции

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6ē = 2Cr³⁺ + 7H₂O

равен +1,33 В. Какие из следующих процессов возможны, если в качестве окислителя использовать кислый раствор дихромата калия (K₂Cr₂O₇)?

                                          а) 2Br^- - 2ē = Br₂

                                          б) 2Cl^- - 2ē = Cl₂

в) H₂S – 2ē = 2H⁺ + S

                                          г) Mn²⁺ + 4H₂O – 5ē = MnO₄^- + 8H⁺

                                          д) HNO₂ + H₂O – 2ē = NO₃^- + 3H⁺

34. Будет ли протекать реакция, в которой Cr³⁺ окисляется до Cr₂O₇^2-, а разбавленная HNO₃ восстанавливается до NO?

35. При окислении соляной кислоты диоксидом марганца или перманганатом калия образуется хлор. Процессы идут по схеме:

MnO₂ + HCl → MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

       KMnO₄ + HCl→ MnCl₂ + Cl₂ + KCl + H₂O

В каком случае получится больше хлора, если для той и другой реакции взять равные количества соляной кислоты?

36. На основании значений окислительно-восстановительных потенциалов процессов восстановления перманганата-иона MnO₄^- в кислой, нейтральной и щелочной средах укажите: в каком случае ион MnO₄^- проявляет более высокую окислительную способность.

37. В каком направлении будет протекать реакция

CuS + H₂O₂ + HCl = CuCl₂ + S + H₂O?

38. Можно ли при стандартных условиях окислить хлористый водород до Cl₂ с помощью серной кислоты?

39. Вычислите окислительно-восстановительный потенциал для системы

MnO₄^- + 8H⁺ + 5ē = Mn²⁺ + 4H₂O,

если [MnO₄^-]=10^-5, [Mn²⁺]=10^-2, [H⁺]=0,1 моль/л.

40. Рассчитайте ЭДС окислительно-восстановительной системы

6Fe²⁺ + ClO₃^- + 6H⁺ = Cl^- + 6Fe³⁺ + 3H₂O,

если pH = 3, а концентрация ионов Fe²⁺, ClO₃^-, Cl^- и Fe³⁺ соответственно равны моль/л: 10^-2; 10^-1; 1,0; 2,0.

41.Вычислите при стандартных условиях ЭДС окислительно-восстановительной системы, состоящей из электродов: S/H₂S и NO₃^-/NO.

Напишите уравнение протекающей реакции.

42. В подкисленный раствор смеси KCl, KBr и KI  прибавлен раствор

KMnO₄. Какие галогенид-ионы могут быть окислены до свободного состояния  действием перманганат-иона? Составить уравнения протекающих реакций.

43. В водном растворе концентрация  [Hg²⁺]=0,01 моль/л, [Fe³⁺]=0,01 моль/л, [Fe²⁺]=0,001 моль/л. Какая из указанных реакций будет протекать:

а) 2FeCl₃ + Hg = 2FeCl₂ + HgCl₂

б) HgCl₂ + 2FeCl₂ = Hg + 2FeCl₃

44. Вычислите константы равновесия для реакций:

                                 а) SnCl₄ + 2TiCl₃ = SnCl₂ + 2TiCl₄

                                 б) SnCl₄ + 2CrCl₂ = SnCl₂ + 2CrCl₃

В какой из двух систем достигается более полное восстановление Sn⁴⁺ в Sn²⁺?

45. Какая кислота выполняет в реакции H₂SeO₃ + H₂SO₃ функцию окислителя, а какая – восстановителя ?

46. Методом ионно-электронных уравнений подберите коэффициенты в следующих окислительно-восстановительных реакциях. Укажите окислитель и восстановитель. Какой из элементов окисляется, какой восстанавливается?

1) Al + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄→ Al₂(SO₄)₃ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

2) Al + KMnO₄ + H₂SO₄→ Al₂(SO₄)₃ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

3) MnO₂ + KClO₃ + KOH→ K₂MnO₄ + KCl + H₂O

4) Bi₂O₃ + Br₂ + KOH→ KBiO₃ + KBr + H₂O  

5) SnCl₂ + K₂Cr₂O₇ + HCl → SnCl₄ + CrCl₃ + KCl + H₂O

6) MgI₂ + H₂O₂ + H₂SO₄→ I₂ + MgSO₄ + H₂O

7) FeSO₄ + KClO₃ + H₂SO₄→Fe₂(SO₄)₃ + KCl + H₂O

8) KNO₂ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄→ KNO₃ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

9) MnO₂ + O₂ + KOH→ K₂MnO₄ + H₂O

10) SO₂ + FeCl₃ + H₂O→ H₂SO₄ + FeCl₂ + HCl

11) H₂S + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄→ S + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

12) H₂SO₃ + HIO₃→ H₂SO₄ + HI

13) Zn + KMnO₄ + H₂SO₄→ ZnSO₄ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

14) KMnO₄ + KBr + H₂SO₄ → MnSO₄ + Br₂ + K₂SO₄ + H₂O

15) SO₂ + KMnO₄ + H₂O → K₂SO₄ + MnO₂ + H₂SO₄

16) KI + KMnO₄ + KOH → I₂ + K₂MnO₄ + H₂O

17) MnO₂ + H₂SO₄→ MnSO₄ + O₂ + H₂O

18) FeSO₄ + KMnO₄ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

19) KNO₂ + KMnO₄ + KOH → KNO₃ + K₂MnO₄ + H₂O

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

21) NaCrO₂ + H₂O₂ + NaOH→ Na₂CrO₄ + H₂O

22) P + HNO₃ + H₂O → H₃PO₄ + NO

23) KMnO₄ + H₂S + H₂SO₄ → S + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

24) Fe₂O₃ + KNO₃ + KOH→ K₂FeO₄ + KNO₂ + H₂O

25)  I₂ + KOH → KI + KIO₃ + H₂O

26) KIO₃ + H₂O₂ + H₂SO₄→ O₂ + I₂ + K₂SO₄ + H₂O

27) Al₂ + KOH + H₂O →K[Al(OH)₄] + H₂

28) SnCl₂ +KMnO₄ + HCl → SnCl₄ + MnCl₂ +H₂O

29) Cl₂ + KI + KOH → KCl + KIO₃ + H₂O

30) SnCl₂ +FeCl₃ → SnCl₄ + FeCl₂

47. Методом электронно-ионных уравненийсоставьте полные уравнения реакций, учитывая, что либо окислитель, либо восстановитель являются также и средой. Обоснуйте на основании стандартных окислительно-восстановительных потенциалов возможность протекания данных реакций.

1) KI + H₂SO₄/конц/→ I₂ + H₂S + K₂SO₄ + H₂O

2) KBr + H₂SO₄/конц/→ Br₂ + S + K₂SO₄ + H₂O

3) NaBr + H₂SO₄/конц/→ Br₂ + SO₂ + Na₂SO₄ + H₂O

4) Mg + H₂SO₄/конц/→ MgSO₄ + S + H₂O

5) Al + H₂SO₄/конц/→ Al₂(SO₄)₃ + H₂S + H₂O

6) Cu + H₂SO₄/конц/→ CuSO₄ + SO₂ + H₂O

7) Ag + H₂SO₄/конц/→ Ag₂SO₄ + SO₂ + H₂O

8) HCl/конц/ + MnO₂→ Cl₂ + MnCl₂ + H₂O

9) HCl/конц/ + KMnO₄→Cl₂ + MnCl₂ + KCl + H₂O

10) HCl/конц/ + PbO₂→ Cl₂ + PbCl₂ + H₂O

11) HCl/конц/ + CrO₃ → Cl₂ + CrCl₃ + H_­2O

12) HCl/конц/ + K₂Cr₂O₇→ Cl₂ + CrCl₃ + KCl + H₂O

13) Zn + H₂SO₄/конц/ → ZnSO₄ + H₂S + H₂O

14) CuS + HNO₃→ S + Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O

15) Cu₂O + HNO₃→ Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O

16) CuS + HNO₃/конц/→ H₂SO₄ + Cu(NO₃)₂ + NO₂ + H₂O

17) FeS + HNO₃/конц/→ Fe(NO₃)₂ + H₂SO₄ + NO₂ + H₂O

18) MnS + HNO₃→ S + NO + Mn(NO₃)₂ + H₂O

19) FeSO₄ + HNO₃→ Fe₂(SO₄)₃ + Fe(NO₃)₃ + NO₂ + H₂O

20) MnS + HNO₃/конц/→H₂SO₄ + NO₂ + Mn(NO₃)₂ + H₂O

21) Ag + HNO₃/конц/→ AgNO₃ + NO₂ + H₂O

22) Zn + HNO₃→ Zn(NO₃)₂ + NO + H₂O

23) Mg + HNO₃/очень разб./→ Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + H₂O

24) Fe + HNO₃→ Fe(NO₃)₃ + NO + H₂O

25) S + HNO₃→ H₂SO₄ + NO

26) H₂S + HNO₃→ S + NO₂ + H₂O

27) Cu + HNO₃/разб/→ Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O

28) Sn + HNO₃/конц/→ H₂SnO₃ + NO₂ + H₂O

29) Fe + H₂SO₄/конц/→ Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O

30) K₂S + HNO₃→ S + NO + KNO₃ +H₂O

48. Окислительно- восстановительная реакция выражается ионным уравнением. Укажите, какой ион является окислителем, какой – восстановителем. Составьте ионно-электронные и молекулярные уравнения.

1). Bi + NO₃^– + H⁺ → Bi ⁺³ + NO + H₂O

2) Fe⁺² + ClO₃^– + H⁺ → Fe⁺³ + Cl^– + H₂O

3) Cr⁺³ + BiO₃^– + H⁺ → Bi ⁺³+ Cr₂O₇^2- + H₂O

4) SO₂ + Cr₂O₇^2- + H⁺ → Cr⁺³ + SO₄^2-+ H₂O

5) Cl^– + MnO₄^–+ H⁺ → Cl₂ + Mn⁺² + H₂O

6) H₂O₂ + MnO₄^–+ H⁺ → O₂ + Mn⁺² + H₂O

7) I^– + NO₂^– + H⁺ → I₂ + NO + H₂O

8) Br^–+ Cr₂O₇^2- + H⁺ → Cr⁺³+ Br₂+ H₂O

9) I^– + H₂O₂ + H⁺ → I₂ + H₂O

10) Cl₂ + OH^– → Cl^– + ClO₃^–+ H₂O

11) H₂S + MnO₄^–+ H⁺ → S + Mn⁺² + H₂O

12) Cl^– + MnO₂ + H⁺ → Cl₂ + Mn⁺² + H₂O

13) Mg + NO₃^– + H⁺ → Mg ⁺² + NH₄⁺ + H₂O

14) ClO₃^–+ SO₃^2- + + H⁺ → Cl^–+ SO₄^2- + H₂O

15) NO₂^– + MnO₄^–+ H⁺ → NO₃^– + Mn⁺² + H₂O

16) Br₂ + OH^– → Br^– + BrO₃^–+ H₂O

17) Sn⁺² + BrO₃^– + H⁺ → Br₂+ Sn⁺⁴+ H₂O

18) Cu + NO₃^– + H⁺ → Cu ⁺² + NO₂ + H₂O

19) Cr₂O₇^2- + H⁺ + Fe⁺² → Cr⁺³+ Fe⁺³ + H₂O

20) Br^– + MnO₄^–+ H⁺ → Br₂ + Mn⁺² + H₂O

21) Pb + + NO₃^– + H⁺ → Pb ⁺² + NO + H₂O

22) Mn⁺² + ClO₃^–+ OH^– → MnO₄^2–+ Cl^–+ H₂O

23) Bi + NO₃^– + H⁺ → Bi³⁺ + NO + H₂O

24) Cr₂O₇^2– + I^– + H⁺ → Cr³⁺ + I₂ + H₂O

25) CrO₂^- + Br₂ + OH^-→ CrO₄ ^2– Br^- + H₂O

26) SO₃^2– + Ag⁺ + OH^– → SO₄^2– + Ag + H₂O

27) Fe²⁺ + MnO₄^– + H⁺ → Fe³⁺ + Mn²⁺ + H₂O

28) MnO₄^– + I^– + H⁺ → I₂ + Mn²⁺ + H₂O

29) MnO₄^– + SO₃^- + H₂O → MnO₂ + SO₄^2- + OH^-

30) MnO₄^– + OH^– +SO₃^2– → SO₄^2– + MnO₄^2– + H₂O

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

ОПЫТ 1. К 1 мл   раствора перманганата калия (KMnO₄) добавьте 1 мл раствора H₂SO₄ (1М) и 1 мл раствора  иодида калия (KI). Докажите выделение йода реакцией с крахмалом. Запишите уравнение реакции, если  KMnO₄ восстанавливается до MnSO₄. Подберите коэффициенты, укажите окисленные и восстановленные формы веществ. Рассчитайте константу равновесия реакции. К каким веществам по своей окислительно-восстановительной активности относится KMnO₄? Ответ обоснуйте.

ОПЫТ 2. В одну пробирку налейте 1мл  0,1 М раствора KMnO₄, в другую столько же 0,05М раствора K₂Cr₂O₇. В каждую из пробирок добавьте по 1мл 1М раствора H₂SO₄ и по 1мл раствора  Na₂S  (под тягой!). Объясните наблюдения. Рассчитайте ΔG⁰_х.р  и сравните окислительную способность KMnO₄ и K₂Cr₂O₇ на основе стандартных окислительно-восстановительных потенциалов. Схемы реакций:

MnO₄^- + 8H⁺ + S^2- → Mn²⁺ + S↓ + 4H₂О

Cr₂O₇^- + 14H⁺ + S^2- → 2Cr³⁺ + S↓ + 7H₂O

Составьте полные уравнения реакций, используя ионно-электронный метод. Сделайте вывод о свойстве сульфид-иона S^2-.

ОПЫТ 3. В пробирку налейте 1 мл свежеприготовленного раствора сульфата железа (II) (соль Мора- FeSO₄∙(NH₄)₂SO₄∙6H₂O). Добавьте 1 мл раствора H₂SO₄ (1М) и 1 мл 5% раствора Н₂О₂. Наблюдайте изменение окраски раствора. Проверьте наличие в растворе ионов  Fe³⁺. Одной из качественных реакций на ионы Fe³⁺ служит образование кроваво-красного раствора  Fе(SCN)₃. Для этого к содержимому пробирки добавьте 2 капли раствора KSCN. Если произошла реакция, то цвет раствора должен измениться на красный. Составьте полные уравнения реакций, используя ионно-электронный метод.

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров