Электролитическая диссоциация

И.П. Корякова

Химия

Методические указания по выполнению домашних контрольных работ

для студентов заочной формы обучения

обучающихся по направлению подготовки

11.03.02 Инфокоммуникационные технологии и системы связи

профиль «Многоканальные телекоммуникационные системы»

программа академического бакалавриата

в соответствии с ФГОС ВО 3+

Екатеринбург

ББК 22.1

УДК 51

Рецензент: доцент кафедры ВМиФ, к.ф. - м.н. Ильиных Н.И.

Корякова И.П. Химия: Методические по выполнению домашних контрольных работ /И.П. Корякова - Екатеринбург: УрТИСИ ФГОБУ ВПО «СибГУТИ», 2015. – 16 с.

Методические указания по выполнению домашних контрольных работ предназначены для студентов заочной формы обучения, обучающихся на базе среднего общего образования, обучающихся по направлению подготовки бакалавра 11.03.02 Инфокоммуникационные технологии и системы связи по профилю: «Многоканальные телекоммуникационные системы».

Методические указания содержат правила оформления контрольных работ, задания для индивидуальной работы в соответствии с рабочей программой дисциплины, список рекомендуемых литературных источников.

Рекомендовано НМС УрТИСИ ФГОБУ ВПО «СибГУТИ» в качестве методических указаний по выполнению домашних контрольных работ для студентов заочной формы обучения на базе среднего общего образования направлений подготовки: 11.03.02 Инфокоммуникационные технологии и системы связи по профилю: «Многоканальные телекоммуникационные системы».

ББК 22.1

УДК 51

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ И ВЫПОЛНЕНИЮ ДОМАШНИХ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЗАОЧНОЙ ФОРМЫОБУЧЕНИЯ

1. За время изучения курса концепции современного естествознания студент-заочник должен представить в учебное заведение одну контрольную работу.

2. Вариант контрольной работы выбирается студентом согласно последней цифре номера зачетной книжки.

3. Контрольные работы нужно выполнять чернилами в школьной тетради, на обложке указывается фамилия и инициалы студента, номер группы и номер варианта.

4. Условия задач в контрольной работе необходимо переписать полностью без сокращений. Для замечаний преподавателя на страницах тетради нужно оставлять поля.

5. В конце контрольной работы приводится список литературы, использованной при изучении курса концепции современного естествознания и выполнении данной контрольной работы (название учебника, автор, год издания). Это делается для того, чтобы рецензент в случае необходимости мог указать, что следует студенту изучить для завершения контрольной работы.

6. Если контрольная работа при рецензировании не зачтена, студент обязан представить ее на повторную рецензию, включив в нее те задачи, при решении которых допущены ошибки.

Содержание программного матерИала

Основные химические понятия и законы

Периодическая таблица Менделеева. Химические элементы, вещества, соединения. Законы сохранения массы, энергии, эквивалентов. Закон Авогадро.

Электролитическая диссоциация

Ионно-молекулярные уравнения. Таблица растворимости. Молекулярные уравнения. Полные и сокращенные ионные уравнения. Произведение растворимости. Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель. Кислые, нейтральные и щелочные растворы. Гидролиз солей.

3. Химическая термодинамика

Тепловой эффект химической реакции. Экзотермические и эндотермические реакции. Термодинамические величины: внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, энергия Гиббса, энергия Гельмгольца. Термодинамические потенциалы. Факторы, определяющие направление протекания химической реакции. Характеристические функции. Основные законы термодинамики. Законы Гесса.

4. Кинетика химических процессов

Гомогенные и гетерогенные процессы и системы. Скорость гомогенной реакции. Скорость гетерогенной реакции. Факторы, влияющие на скорость химических реакций: концентрация реагирующих веществ, температура, природа реагирующих веществ. Основной закон химической кинетики. Правило Вант-Гоффа. Катализ. Катализаторы и ингибиторы. Механизм действия катализаторов. Гомогенный и гетерогенный катализ

5. Химическое равновесие

Химический потенциал. Равновесная концентрация. Константа химического равновесия. Смещения химического равновесия. Влияние изменения концентраций реагирующих веществ и продуктов реакций, температуры, давления, введение катализаторов на состояние химического равновесия. Принцип Ле-Шателье.

6. Электродные потенциалы

Электродные процессы и потенциалы. Стандартный электродный потенциал. Водородный потенциал. Водородная шкала потенциалов. Ряд стандартных электродных потенциалов. Ряд напряжений металлов. Влияние положения металла в ряду напряжений на его физико-химические свойства. Пассивность.

7. Электролиз

Основные понятия: окисление и восстановление, анод и катод, электролизер. Электролиз расплавов электролитов. Электролиз водных растворов электролитов. Законы электролиза. Число Фарадея. Химический и электрохимический эквиваленты. Выход по току. Практическое применение электролиза.

8. Коррозия металлов

Основные понятия и термины. Виды коррозии. Химическая и электрохимическая коррозии, их принципиальное различие. Коррозионная стойкость. Скорость коррозии. Виды коррозии по типу среды, по характеру изменения поверхности и структуры изделия, по характеру дополнительных внешних воздействий и т.д. Коррозия под напряжением. Предупреждение и защита от коррозии. Химически стойкие сплавы и соединения. Защитные покрытия (металлические и неметаллические, химическая и электрохимическая обработка поверхности). Анодные и катодные защитные покрытия, их принципиальное различие. Обработка внешней среды. Ингибиторы коррозии. Электрохимические методы защиты. Катодная защита. Метод протекторов. Защита от коррозии подземных сооружений связи.

Задания для контрольной работы

Вариант 1

1. Составьте уравнения реакций и напишите их в ионной и сокращенной ионной формах:

Ba(OH)₂ + Li₂S ® …… + ……

2. Определить тепловой эффект реакции 3Ni + Al₂O₃=3NiO + 2Al, если

энтальпии оксидов алюминия и никеля равны соответственно 128кДж и 106,9кДж.

3. Составьте уравнения реакций при электролизе водного раствора ZnS с платиновыми электродами.

4. Во сколько раз следует увеличить концентрацию водорода в системе 3H₂ + N₂ = 2NH₃, чтобы скорость реакции возросла в 125 раз?

5. На основании периодической таблицы запишите электронное строение атома с порядковым номером 55.

6. Какой объем 3М раствора хлорида натрия плотностью 1,12 г/мл надо прилить к воде массой 200 г, чтобы получить раствор с массовой долей соли 10%?

7. Вычислите массу углекислого газа при температуре 25°C и давлении 350 кПа, если его объем составляет 100 мл.

8. Что изучает химическая термодинамика? Сформулировать первый закон термодинамики.

9. Дать определение понятию диссоциация. Каковы условия необратимости реакций ионного обмена?

10. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций гидролиза солей, укажите значения рН растворов этих солей Li₂S, K₂O.

Вариант 2

1. Составьте уравнения реакций и напишите их в ионной и сокращенной ионной формах:

Cal₂ + Na₂CO₃ ® …… + ……

2. Определить стандартное изменение энергии Гиббса реакции

СuO + Ca =CaO + Cu, если G_CuO=128,5кДж и G_CaO=389,4кДж.

В какую сторону самопроизвольно протекает эта реакция?

3. Напишите уравнения реакций электролиза водного раствора HgCl₂ c платиновыми электродами.

4. Как изменится скорость реакции образования аммиака из водорода и азота с уменьшением объема системы вдвое?

5. Какой объем займет при температуре 27°C и давлении 350 кПа оксид азота NO массой 78 г?

6. На основании периодической таблицы запишите электронное строение атома с порядковым номером 71.

7. Какой объем 3М раствора хлорида калия потребуется для приготовления 200 мл 8%-ного раствора соли с плотностью 1,05 г/мл?

8. Что изучает химическая кинетика? Сформулировать закон действующих масс.

9. Сформулируйте основные законы химии.

10. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций гидролиза солей, укажите значения рН растворов этих солей Cal₂, HgCl₂.

Вариант 3

1. Составьте уравнения реакций и напишите их в ионной и сокращенной ионной формах:

Ba(OH)₂ + K₂SO₄ ® …… + ……

Определить изменение энергии Гиббса реакции CuO+CO=Cu+CO₂

при стандартных условиях, если H_CuO=-126,9кДж, H_CO=-128кДж, H_CO₂=-236кДж.

В какую сторону самопроизвольно будет протекать эта реакция?

Составьте уравнения электролиза водного раствора AgNO₃ с инертными электродами
Как изменится скорость химической реакции Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃, если объем системы увеличится в 4 раза?
На основании периодической таблицы запишите электронное строение атома с порядковым номером 63.
Сколько мл 56 %-ного раствора серной кислоты (р=1,46 г/мл) нужно для приготовления 3 л 1М раствора?
Сколько фосфорной кислоты необходимо взять по массе, если объем кислоты при н.у. составляет 25л.
Что изучает химическая кинетика. Факторы, влияющие на скорость химических реакций.
Гидролиз солей. Водородный показатель.
Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций гидролиза солей, укажите значения рН растворов этих солей AgNO₃, K₂SO₄.

Вариант 4

1. Составьте уравнения реакций и напишите их в ионной и сокращенной ионной формах:

Fe(NO₃)₃ + KOH ® …… + ……

2. Определить тепловой эффект, изменение энтальпии и энергии Гиббса

реакции Fe₂O₃ + 3Cu=3CuO + 2Fe, если H_CuO=-126,9кДж,

H_Fe₂_O₃=135кДж; G_CuO=106,6кДж, G_Fe₂_O₃=-167кДж.

3. Составьте уравнения реакций электролиза водного раствора Li₂CO₃ (pH=8,6) с инертными анодами.

4. Как изменится скорость реакции горения серы, если уменьшить объем системы в 5 раз?

5. На основании периодической таблицы запишите электронное строение атома с порядковым номером 42.

6. Определите молярную концентрацию азотной кислоты в 30%-ном растворе ее плотностью 1,18 г/мл.

7. Какую массу займет при температуре 30°C и давлении 125 кПа углекислый газ объемом 24 л?

8. Дать определение понятию электролиза. Какой процесс происходит на катоде? Какой процесс происходит на аноде? Записать закон Фарадея.

9. Строение атома.

10. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций гидролиза солей, укажите значения рН растворов этих солей CuSO₄, K₃PO₄.

Вариант 5

1. Составьте уравнения реакций и напишите их в ионной и сокращенной ионной формах:

Fe₂(SO₄)₃ + NaOH ® …… + …….

В какую сторону самопроизвольно протекает реакция

Fe₂O₃ + 2Al=Al₂O₃ +2Fe + 124,7кДж, если G_Al₂_O₃=236,8кДж, G_Fe₂_O₃=-167кДж.

Составьте уравнения электролиза водного раствора HBr с инертными анодами.

4. На сколько градусов надо увеличить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 64 раза? Температурный коэффициент скорости реакции равен 4.

Сколько молекул содержится в 24 г магния?
На основании периодической таблицы запишите электронное строение атома с порядковым номером 38.
Определите молярную концентрацию соляной кислоты в 20%-ном растворе плотностью 1,098.
Что изучает химическая термодинамика? Сущность второго закона термодинамики.
Периодический закон и периодическая таблица Менделеева.
Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций гидролиза солей, укажите значения рН растворов этих солей Fe₂(SO₄)₃, HCI.

Вариант 6

1. Составьте уравнения реакций и напишите их в ионной и сокращенной ионной формах:

CaBr₂ + H₃PO₄ ® …… + ……

2. Определить изменение энтропии и энтальпии реакции

Fe₂O₃ + 2Cd=Cd₂O₃ +2Fe + 124,7кДж, если G_Cd₂_O₃=236,8кДж, G_Fe₂_O₃= -167кДж.

3. Какие процессы будут протекать на инертных электродах при электролизе расплава MnF₂?

4. Как изменится скорость реакции горения метана, если увеличить объем системы в 3 раза?

5. 1,64 г кислорода занимают объем равный 1 л (при н.у.). Вычислите по этим данным молекулярную массу кислорода.

6. На основании периодической таблицы запишите электронное строение атома с порядковым номером 50.

7. Вычислите массовую долю гидроксида калия в водном растворе с концентрацией 3М и плотностью 1,138 г/мл.

8. Что изучает химическая кинетика? Сформулировать закон Вант-Гоффа.

9. Виды химической связи.

10. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций гидролиза солей, укажите значения рН растворов этих солей H₃PO₄, MnF₂.

Вариант 7

1. Составьте уравнения реакций и напишите их в ионной и сокращенной ионной формах:

KOH + FeCl₂ ® ……+ ……

2. Напишите термохимическое уравнение взаимодействия оксида бария и кальция

при стандартных условиях, если энтальпия оксида бария и

оксида кальция составляет 124,8кДж и 156,7кДж. В какую сторону

самопроизвольно протекает этот процесс?

3. Какие процессы будут протекать на инертных электродах при электролизе водного раствора FeI₂?

4. Во сколько раз следует увеличить концентрацию углекислого газа в системе CaO + CO₂ «CaCO₃, чтобы скорость реакции возросла в 30 раз?

5. Вычислите массовую долю цинка в соединениях ZnO, Zn(OH)₂, Zn₃(PO₄)₂.

6. На основании периодической таблицы запишите электронное строение атома с порядковым номером 65.

7. Определите молярную концентрацию хлорида натрия в 24%-ном растворе его плотностью 1,18 г/мл.

8. Предупреждение и защита от коррозии. Химически стойкие сплавы и соединения.

9. Теория электролитической диссоциации.Ионно-молекулярные уравнения.

10. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций гидролиза солей, укажите значения рН растворов этих солей Li₂S, CO.

Вариант 8

1. Составьте уравнения реакций и напишите их в ионной и сокращенной ионной формах:

Al(NO₃)₃ + NaOH ® …… + ……

Рассчитать изменение энергии Гиббса процесса протекающего при

стандартных условиях, если тепловой эффект 236,кДж.

В какую сторону самопроизвольно протекает этот процесс?

Какие процессы будут протекать на инертных электродах при электролизе расплава MgS?
Как изменится скорость реакции 4HCl + O₂ «2Cl₂ + 2H₂O, если увеличить концентрацию соляной кислоты в 3 раза?
На основании периодической таблицы запишите электронное строение атома с порядковым номером 82.
Сколько грамм сульфата алюминия содержится в 3,1 л раствора с концентрацией соли 2 моль/л?

7. Вычислите массовую долю cеры в соединениях SO₃, H₂SO₄, CaS.

8. Что изучает химическая термодинамика? Сформулировать закон Гесса, его следствия.

Классификация химических реакций. Примеры.
Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций гидролиза солей, укажите значения рН растворов этих солей Al(NO₃)₃, BaS.

Вариант 9

1. Составьте уравнения реакций и напишите их в ионной и сокращенной ионной формах:

Na₂S + Cu(NO₃)₂ ® ……+……

2. Определить изменение энтропии и энтальпии реакции

CoO + Cd=CdO +Co + 324,7кДж, если G_CoO=236,8кДж, G_CdO=-167кДж.

3. Составьте уравнения электролиза водного раствора NaNO₃ с инертными электродами.

4. Во сколько раз изменится скорость реакции 4P + 5O₂ = 2P₂O₅, если увеличить концентрацию кислорода в 2 раза?

5. Сколько грамм содержит одна молекула NH₄OH?

6. На основании периодической таблицы запишите электронное строение атома с порядковым номером 34.

7. Сколько грамм нитрата калия нужно взять для приготовления 400 мл раствора с концентрацией соли 2 М?

8. Виды коррозии. Химическая и электрохимическая коррозии, их принципиальное различие.

9. Понятие катализа. Катализаторы и ингибиторы. Механизм действия катализаторов. Гомогенный и гетерогенный катализ.

10. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций гидролиза солей, укажите значения рН растворов этих солей NH₃, Cu(NO₃)₂.

Вариант 10

1. Составьте уравнения реакций и напишите их в ионной и сокращенной ионной формах:

CuF₂ + H₂S ® …… + ……

2. Вычислить изменение энтропии реакции Fe₂O₃ + 2Al=Al₂O₃ +2Fe + 124,7кДж,

если G_Al₂_O₃=236,8кДж, G_Fe₂_O₃=-167кДж.

3. Какие процессы будут протекать на инертных электродах при электролизе расплава AuCl₃?

4. Чему равен температурный коэффициент реакции, если скорость реакции изменилась в 16 раз при уменьшении температуры на 40 градусов.

5. На основании периодической таблицы запишите электронное строение атома с порядковым номером 44.

6. Сколько грамм ортофосфорной кислоты содержится в 200 мл 3М раствора?

7. Вычислите массовые доли элементов в соединении Na₂CO₃.

8. Что изучает химическая кинетика? В чем заключается принцип Ле-Шателье.

9. Классификация окислительно-восстановительных реакций. Цепные и фотохимические реакции. Их практическое применение.

10. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций гидролиза солей, укажите значения рН растворов этих солей FeCl₂, K₂S.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Список основной литературы

1. Глинка Н. Л. Общая химия: учеб.пособие для вузов / под ред. А. И. Ермакова. – М.: Интеграл-Пресс, 2005

2. Угай Я. А. Общая и неорганическая химия: учеб.для вузов / Я. А. Угай. - 5-е изд., стереотип.- М.: Высш. шк., 2007

Список дополнительной литературы

1. Гаршин А. П. Общая и неорганическая химия в схемах, рисунках, таблицах, химических реакциях. Учебное пособие. 2-е изд. — Санкт-Петербург: Питер 2015 г.— 304 с. — Электронное издание. Режим доступа: https://ibooks.ru/

2. Грибанова О. В. Общая и неорганическая химия: опорные конспекты, контрольные и тестовые задания. — Ростов-на-Дону: Феникс 2014 г.— 189 с. — Электронное издание. Режим доступа: https://ibooks.ru/

3. Денисов В. В., Таланов В. М. под ред. Общая и неорганическая химия. — Ростов-на-Дону: Феникс 2013 г.— 576 с. — Электронное издание. Режим доступа: https://ibooks.ru/

4. Злотников Э. Г. Краткий справочник по химии. 3-е издание. — Санкт-Петербург: Питер 2011 г.— 192 с. — Электронное издание. Режим доступа: https://ibooks.ru/

5. Глинка Н. Л. Общая химия Учебник, 3-е изд., перераб. и доп. — М.: ИТК «Дашков и К°», 2010 г. — 484 с. — Электронное издание. Режим доступа: https://ibooks.ru/

6. Гельфман М. И. Химия: учеб. для вузов / М. И. Гельфман, В. П. Юстратов.- Изд. 4-е, стереотип.- СПб.: Лань, 2008

7. Гельфман М. И. Неорганическая химия: учеб. пособие для вузов / М. И. Гельфман, В. П. Юстратов.- СПб.: Лань, 2007

Электролитическая диссоциация

Поиск по сайту