Гидролиз, химическое равновесие, кинетика. Электрохимические процессы: коррозия, гальванические элементы, электролиз

БИЛЕТ № 1

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: NaNO₃, KCN, KCl, Na₂SO₄? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0.5 моль/л, а константа диссоциации основания равна К_а = 4.9·10^-10.

2. Равновесие реакции Н₂ +I₂ = 2HI установилось при следующих концентрациях: [H₂]=0.5моль/л; [I₂]=0.1моль/л; [HI]=1.8моль/л. Определите константу химического равновесия и исходные концентрации иода и водорода. В начальный момент времени [HI]=0.

3. Какие процессы протекают при электрохимической коррозии хромированного железного изделия в водном растворе с рН<7 при нарушении покрытия?

4. Составить гальванический элемент, в котором медь является анодом. Написать уравнения реакций, протекающих на электродах, и вычислить ЭДС в стандартных условиях и при концентрации ионов меди у анода равной 0.001 моль/л.

5. При электролизе водного раствора соли сульфата MeSO₄ в течение 12 минут с током 5А на катоде выделилось 2,0966 г этого металла. Определить металл, вычислив его атомную массу. Какой продукт, и в каком количестве выделится на инертном аноде?

БИЛЕТ № 2

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: CuSO₄, Na₂SO₄, KNО₃? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 1 моль/л, а константа диссоциации основания равна К_b = 2.19·10^-7.

2. При равновесии системы N₂ + 3H₂ Û 2NH₃ концентрации веществ равны: [N₂]=1,5 моль/л, [H₂] = 4,5 моль/л, [NH₃] = 2,0 моль/л. Рассчитать константу химического равновесия и исходные концентрации водорода и азота, если концентрация аммиака в исходной смеси равна 0.

3. Какие коррозионные процессы возможны при погружении в воду с рН<7 серебряного изделия, включающего в себя медные детали?

4. Составить концентрационный гальванический элемент с медными электродами. Вычислить ЭДС, если концентрации ионов Cu²⁺ у электродов равны 0.1 моль/л и 0.001 моль/л. Написать электродные процессы.

5. При электролизе водного раствора сульфата алюминия Al₂(SO₄)₃ на неактивном аноде выделилось 280 мл газа. Какое это вещество? Какой продукт, и в каком количестве выделился на катоде?

 

БИЛЕТ № 3

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: CaCl₂, Ca(NO₃)₂, KJ, Na₂HPO₄. Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0.1 моль/л, а константа диссоциации кислоты равна Ка₂ = 6.2∙10^-8.

2. Как изменятся равновесные концентрации реагентов реакции 4НС1 + О₂ =2С1₂ + 2 Н₂О если повысить температуру (∆_rН < 0)?

3.  Какие возможны коррозионные процессы при погружении кобальтовых пластин, скрепленных железными болтами в водный раствор рН»7?

4.  Составить не концентрационный гальванический элемент, используя в качестве катода свинцовый электрод. Вычислить ЭДС, если концентрация Меⁿ⁺ у анода и катода соответственно равны 0.001моль/л и 0.1моль/л. Написать электродные процессы.

5. При электролизе водного раствора хлорида кальция (CaCl₂) на неактивном аноде выделилось 1120 мл газа. Какое это вещество? Какой продукт, и в каком количестве выделился на катоде?

БИЛЕТ № 4

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: CоSO₄, KNO₃, Na₂SO₄? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 1 моль/л, а константа диссоциации основания равна К_b = 7.94·10^-6.

2. Обратимая реакция протекает по уравнению: А + В Û С + Д. Исходная концентрация каждого из веществ в смеси составляла 1,0 моль/л. После установления равновесия концентрация вещества С стала равна 1,5 моль/л. Вычислите константу равновесия.

3. Какие процессы электрохимической коррозии углеродистой стали протекают при наличии на ней тонкой пленки воды на воздухе?

4. Составить гальванический элемент с железным и свинцовым электродами. Вычислить ЭДС, если концентрации ионов Meⁿ⁺ у анода и у катода соответственно равны: 0.001 моль/л и 0.1 моль/л. Написать электродные процессы.

5. Через водный раствор хлорида алюминия (AlCl₃) пропускали в течение 160.8 минут постоянный электрический ток силой 10 А. анода. Электроды инертные. Определить какие вещества, и в каком количестве образовались на электродах?

 

БИЛЕТ № 5

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: SnCl₂, Ва(NO₃)₂, NaCl? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0.1 моль/л, а константа диссоциации основания равна К_b = 1.26·10^-12.

2. В какую сторону сместится равновесие реакции N₂O₄ Û 2NO₂ при понижении температуры (D_rH >0).

3. Написать уравнения реакций электрохимической коррозии серебряного изделия, содержащего детали припаянные оловом, протекающей в воде (рН»7).

4. Составить гальванический элемент и рассчитать значение стандартной ЭДС, если отрицательный электрод в нем изготовлен из кадмия. Как изменится ЭДС, если концентрация Cd²⁺ у анода будет равна 0.001 моль/л? Написать электродные процессы.

5. Какое количество электричества (в числах Фарадея) пропущено через расплав гидроксида калия, если на инертном аноде выделилось 64 г кислорода? Определить, какой продукт, и в каком количестве выделился на катоде.

БИЛЕТ № 6

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: Na₂СО₃, Na₂SO₄, NaNO₃? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0.1 моль/л, а константа диссоциации кислоты равна К_а = 4.68·10^-11.

2. Каковы концентрации СО и СО₂, если в системе установилось химическое равновесие при протекании реакции: FeO_(кр) + CO_(газ) Û Fe_(кр) + CO_2(газ). Константа равновесия в данных условиях равна 0.5. В начальный момент времени концентрации СО = 0.05 моль/л, СО₂ = 0.01 моль/л?

3. Написать уравнения реакций электрохимической коррозии медного изделия, содержащего детали припаянные оловом, протекающей при его хранении во влажной атмосфере.

4. Составить гальванический элемент, в котором висмут является анодом. Вычислить ЭДС в стандартных условиях и, если уменьшить концентрацию ионов Bi⁺³ у анода, до 0.001 моль/л. Написать электродные процессы.

5. Предложить схему процесса нанесения цинка на металлическое изделие электрохимическим способом. Какое количество электричества (в числах F) необходимо пропустить через раствор электролита, чтобы получить слой цинка массой 6.54 г?

БИЛЕТ № 7

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: Zn(NO₃)₂, Са(NO₃)₂, NaCl? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0.1 моль/л, а константа диссоциации основания равна

К_b = 4.9×10^-7.

2. Определите константу равновесия обратимой реакции 2NO + O₂ Û 2NO₂, если равновесие установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ: [NO₂]=0,12моль/л, [NO] = 0,48моль/л, [О₂] = 0,24моль/л. Определите исходные концентрации NO и О₂, если концентрация NO₂ в начальный момент времени равнялась 0.

3. Какие процессы протекают при электрохимической коррозии луженой меди при нарушении покрытия? Рассмотреть варианты различных коррозионных сред.

4. Составить гальванический элемент, состоящего из водородного и кобальтового электродов. Рассчитать ЭДС в стандартных условиях и при концентрации потенциал-определяющих ионов равной 0.01 моль/л у отрицательного электрода. Написать электродные процессы.

5. При электролизе водного раствора сульфата никеля (NiSO₄) с медным катодом и никелевым анодом на катоде выделилось 5.9 г вещества. Какое это вещество? Как изменилась масса анода?

 

БИЛЕТ № 8

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: K₃PO₄, NaCl, KNO₃? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0.1 моль/л, а константа диссоциации кислоты равна К_а = 4.6·10^-13.

2. В какую сторону сместится равновесие реакции CO + H₂O Û CO₂ + H₂ а) при увеличении температуры (D_rH <0); б) при увеличении давления в системе?

3. Какие процессы протекают при электрохимической коррозии никелированного медного изделия в случае нарушения покрытия, находящегося в воде (рН»7)

4. Составить схему гальванического элемента, состоящего из двух кобальтовых электродов. Рассчитать ЭДС данного элемента. Концентрации электролита у анода и катода задать самостоятельно. Написать электродные процессы.

5.  Металлическое изделие электрохимическим путем необходимо покрыть хромом. Предложите схему процесса. Какое количество электричества (в числах Фарадея) необходимо пропустить через раствор электролита, чтобы на изделии образовался слой хрома массой 5.2 г?

БИЛЕТ № 9

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: СаCl₂, NaNO₃, AgNO₃? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0.1 моль/л, а константа диссоциации основания равна К_b =9.77×10^-3.

2. В какую сторону сместится равновесие реакции 2CO + O₂ Û2CO_2, а) при увеличении температуры (D_rH <0); б) при увеличении общего давления в системе?

3. Какие коррозионные процессы протекают при нарушении покрытия никелированного железного изделия, которое находится в сильно разбавленном растворе кислоты (рН<7)?

4. Составить схему гальванического элемента, используя в качестве электродов магний и железо. Рассчитать ЭДС элемента в стандартных условиях и при уменьшении концентрации ионов Meⁿ⁺ у катода до 0.001 моль/л. Написать электродные процессы.

5. При электролизе водного раствора карбонатa калия (K₂СO₃) с инертными электродами на катоде выделилось 4 г вещества. Какое это вещество? Какой продукт, и в каком количестве выделился на аноде?

 

БИЛЕТ №10

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: Cu(NO₃)₂, Na₂SO₄, Са(NO₃)₂? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0.5 моль/л, а константа диссоциации основания равна К_b2 = 2.19·10^-7.

2. При протекании реакции А₂ + 2В₂ Û 2АВ₂ химическое равновесие установилось при концентрациях равных: [А₂]=1,5 моль/л, [В₂] = 4,5 моль/л, [АВ₂] = 2,0 моль/л. Рассчитать константу равновесия и исходные концентрации веществ А₂ и В₂, если концентрация вещества АВ₂ в исходной смеси равна 0.

3. Какие процессы протекают при электрохимической коррозии изделия из магния при наличии на нем тонкой пленки воды и неравномерной аэрации?

4. Составить гальванический элемент, используя в качестве анода марганцовый электрод. Вычислить ЭДС в стандартных условиях, и ее величину при уменьшении концентрации ионов Meⁿ⁺ у катода до 0.01 моль/л. (Объемы электролитов у анода и катода равны). Написать электродные процессы.

5. Предложить схему процесса нанесения на металлический лист размером 20х5 см электрохимическим путем с обеих сторон слой никеля толщиной 2,64 мм (r_Ni=8,9г/см³). Рассчитать необходимую величину количество электричества (в числах Фарадея). Использовать в качестве электролита водный раствор сульфата никеля (NiSO₄)?

Билет № 11

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: NaНСО₃, Na₂SO₄, KNO₃? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0.1 моль/л, а константа диссоциации кислоты равна К_а1 = 4.27·10^-7.

2. В какую сторону сместится равновесие реакции COCl₂ Û CO + Cl₂ а) при увеличении температуры (D_rН>0); б) при увеличении общего давления в системе?

3. Какие коррозионные процессы протекают в случае, если медное изделие, включающее в себя свинцовые прокладки, находится в сильно разбавленном растворе кислоты (рН<7)?

4. Составить гальванический элемент, ЭДС которого в стандартных условиях равна 0.3 В. Определить, как изменится ЭДС, если концентрация ионов Meⁿ⁺ у катода уменьшиться до 0.1моль/л? (Объемы электролитов у анода и катода равны). Написать электродные процессы.

5. Через водный раствор фосфата натрия (Na₃PO₄) в течение 321.6 минут пропускали постоянный электрический ток силой 10 А. Электроды инертные. Определить какие вещества, и в каком количестве образовались на электродах?

 

БИЛЕТ № 12

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: Pb(NO₃)₂, KNO₃, LiNO₃? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0.2 моль/л, а константа диссоциации основания равна К_b =1.41·10^-8

2. Обратимая реакция протекает по уравнению: 2NO + O₂ Û 2NO₂. В какую сторону сместится химическое равновесие, если давление в системе увеличить в 3 раза.

3. Какие коррозионные процессы протекают при хранении во влажной атмосфере кобальтового стержня, лежащего на хромированной медной подставке?

4. Составить гальванический элемент с оловянными электродами. Рассчитать ЭДС элемента. Коцентрации электролита у анода и катода задать самостоятельно. Написать электродные процессы.

5. При электролизе водного раствора нитрата серебра (AgNO3) с серебряными электродами масса одного из электродов увеличилась на 53,9 г. Как изменилась масса другого электрода, какое количество электричества (в числах Фарадея) было пропущено через электролизер?

 

БИЛЕТ № 13

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: K₂SO₃, Na₂SO₄, KNO₃? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0.3 моль/л, а константа диссоциации кислоты равна К_а = 6.31·10^-8.

2. В какую сторону сместится равновесие реакции 2SO₃ Û 2SO₂ + O₂ а) при уменьшении температуры (D_rН>0); б) при увеличении общего давления в системе?

3. Какие процессы протекают при электрохимической коррозии посеребренного железного изделия работающего в сильно разбавленном растворе кислоты (рН<7) при нарушении покрытия?

4. Предложить схему концентрационного гальванического элемента, состоящего из кобальтовых электродов, опущенных в растворы сульфата кобальта (CoSO₄) с концентрациями ионов кобальта 0.01 и 0.0001 моль/л. Вычислить ЭДС. Написать электродные процессы.

5. Предложить электрохимический процесс получения металлического калия из КОН. Сколько времени потребуется пропускать постоянный электрический ток силой 10 А для получения 39 г металла?

БИЛЕТ № 14

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: Li₂SO₄, Ве(NO₃)₂, KNO₃, NaCl? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0.01 моль/л, а константа диссоциации основания равна К_b = 5.01·10^-9.

2. При протекании реакции А₂ + 3В₂ Û 2АВ₃ химическое равновесие установилось при концентрациях равных: [А₂]=0.5 моль/л, [В₂] = 0.7 моль/л, [АВ₂] = 4.0 моль/л. Рассчитать константу равновесия и исходные концентрации веществ А₂ и В₂, если концентрация вещества АВ₃ в исходной смеси равна 0.

3. Какие коррозионные процессы протекают при хранении во влажной атмосфере позолоченного медного изделия при нарушении покрытия?

4. Составить гальванический элемент, используя в качестве катода пластину из висмута. Вычислить ЭДС, если концентрация ионов металла в электролите у катода равна 10 моль/л, а у анода 0.01 моль/л. Написать электродные процессы.

5. Через водный раствор хлорида натрия (NaCl) пропускали в течение 160.8 минут постоянный электрический ток силой 10 А. анода. Электроды инертные. Определить какие вещества, и в каком количестве образовались на электродах

 

БИЛЕТ № 15

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: Na₂SO₄, NaClО, KNO₃? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0.2 моль/л, а константа диссоциации кислоты равна К_а = 2.82·10^-8.

2. В результате протекания реакции 2NO₂ Û 2NO + O₂ при определенной температуре и давлении система пришла в состояние химического равновесия. Как изменятся равновесные концентрации реагентов, если увеличить давление системе.

3. Какие процессы протекают при электрохимической коррозии никелированного медного изделия в воде (рН»7) при нарушении покрытия?

4. Составить гальванический элемент с серебряным катодом. Написать уравнения реакций, протекающих на электродах при работе этого элемента. Вычислить ЭДС, если концентрация ионов металла у катода равна 0,1 моль/л, а у анода 0,001 моль/л. Написать электродные процессы.

5. При электролизе водного раствора соли MeCl₃ в течение 160.83 минут при токе равном 10 А. с инертным анодом на катоде выделилось 69.67 г металла. Определить металл, вычислив его атомную массу. Какой продукт, и в каком количестве выделится на аноде?

БИЛЕТ № 16

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: NaNO₃, KCN, KCl? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0.5 моль/л, а константа диссоциации основания равна К_а = 4.9·10^-10.

2. Как изменятся равновесные концентрации реагентов реакции 4НС1 + О₂ Û 2С1₂ + 2 Н₂О если повысить температуру (D_rН < 0)

3. Какие коррозионные процессы возможны при хранении золотого изделия во влажной атмосфере, детали которого спаянны серебром?

4. Составить концентрационный гальванический элемент с медными электродами. Вычислить ЭДС, если концентрации электролитов равны 0.01 и 0.001 моль/л. Написать электродные процессы.

5. Чему равно количество использованного электричества (в числах “F”), если при электролизе водного раствора сульфата кобальта (CoSO₄) с инертными электродами на катоде выделилось»118 г вещества. Какое это вещество? Что и в каком количестве выделилось на аноде?

БИЛЕТ № 17

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: Na₂СО₃, Na₂SO₄, NaNO₃,? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0.5 моль/л, а константа диссоциации кислоты равна К_а2 = 4.68·10^-11.

2. При равновесии системы N₂ + 3H₂ Û 2NH₃ концентрации веществ равны: [N₂]=1,5 моль/л, [H₂] = 4,5 моль/л, [NH₃] = 2,0 моль/л. Рассчитать константу химического равновесия и исходные концентрации водорода и азота, если концентрация аммиака в исходной смеси равна 0.

3. Какие возможны коррозионные процессы при погружении кобальтовых пластин скрепленных медными заклепками в водный раствор рН»7?

4. Составить гальванический элемент, ЭДС которого при единичных концентрациях ионов металлов равна 1.56 В, использовав в качестве анода цинк. Как изменится значение ЭДС, если концентрация ионов Zn⁺² у анода увеличится до 10.0 моль/л? (Объемы электролитов у анода и катода равны). Написать электродные процессы.

5. При электролизе водного раствора хлорида магния (MgCl₂) на неактивном аноде выделилось 2240 мл газа. Какое это вещество? Какой продукт, и в каком количестве выделился на катоде?

БИЛЕТ № 18

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: SnCl₂, Са(NO₃)₂, NaCl? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0.1 моль/л, а константа диссоциации основания равна К_b= 1.26·10^-12.

2. Равновесие реакции Н₂ +I₂ = 2HI установилось при следующих концентрациях: [H₂]=0.5моль/л; [I₂]=0.1моль/л; [HI]=1.8моль/л. Определите константу химического равновесия и исходные концентрации иода и водорода. В начальный момент времени [HI]=0.

3. Какие процессы протекают при электрохимической коррозии хромированного медного изделия при нарушении покрытия, если его поместить в сильно разбавленный раствор кислоты (HCl)?

4. Составить гальванический элемент с магниевым и свинцовым электродами. Вычислить ЭДС, если концентрации ионов Meⁿ⁺ у анода и у катода соответственно равны: 0.001 моль/л и 0.1 моль/л. Написать электродные процессы.

5. Металлическое изделие необходимо электрохимическим способом покрыть медью. Предложить схему процесса. Какое количество электричества (в числах Фарадея) надо пропустить через раствор электролита, чтобы получился слой меди массой 1.28 г?

БИЛЕТ № 19

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: Ca(NO₃)₂, Na₂SO₄, Na₂HPO₄. Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0.1 моль/л, а константа диссоциации кислоты равна К_а2 = 6.2·10^-8.

2. Обратимая реакция протекает по уравнению: А + В Û С + Д. Исходная концентрация каждого из веществ в смеси составляла 1,0 моль/л. После установления равновесия концентрация вещества С стала равна 1,5 моль/л. Вычислите константу равновесия.

3. Какие коррозионные процессы протекают в случае, если изделие, детали которого изготовлены из никеля и скреплены железными болтами, находится в сильно разбавленном растворе соляной кислоты (рН<7)?

4. Составить схему гальванического элемента, используя в качестве электродов медь и магний. Рассчитать ЭДС элемента в стандартных условиях и при уменьшении концентрации ионов Meⁿ⁺ у катода до 0.001 моль/л. Написать электродные процессы.

5. Какое количество электричества (в числах Фарадея) необходимо пропустить через водный раствор, содержащий 0.5 моль соли Bi(NO₃)₃, чтобы полностью осадить висмут? Какое вещество, и в каком количестве выделится на другом электроде? Электроды инертные.

БИЛЕТ № 20

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: K₃PO₄, NaCl, KNO₃? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0.1 моль/л, а константа диссоциации кислоты равна К_а3 = 4.6·10^-13.

2. В какую сторону сместится равновесие реакции N₂O₄ Û 2NO₂ при понижении температуры (D_rH >0).  

3. Какие процессы протекают при электрохимической коррозии изделия из цинка при наличии на нем тонкой пленки воды и неравномерной аэрации?

4. Составить гальванический элемент, используя в качестве анода магниевый электрод. Вычислить ЭДС в стандартных условиях, и ее величину при уменьшении концентрации ионов Meⁿ⁺ у катода до 0.01 моль/л. Написать электродные процессы.

5. Предложить схему процесса нанесения на металлический лист размером 20х5 см электрохимическим путем с обеих сторон слой никеля толщиной 2,64 мм (r_Ni=8,9г/см³). Рассчитать необходимую величину количество электричества (в числах Фарадея). Использовать в качестве электролита водный раствор нитрат никеля Ni(NO₃)₂?

Библиографический список

1. А.П. Киселев, А.А. Крашенинников Основы общей химии: учебное пособие. / Балт. гос. техн. ун-т. – СПб., 2012. – 339 с.

2. А.А. Барунин, Д.С.Маслобоев. Термодинамические расчеты: учебное пособие. / Балт. гос. техн. ун-т. СПб., 2016.

3. А.А. Барунин, Д.С. Маслобоев, В.Н. Лебедев. Коррозия металлов: учебное пособие. / Балт. гос. техн. ун-т. СПб., 2017.

4. А.А. Барунин, В.Н. Лебедев, А.А. Фатина. Основные классы неорганических соединений: лабор. практикум / Балт. гос. техн. ун-т. СПб., 2016.