|
Содержание работы или список заданий
|
Контрольная работа № 2
Задание 1 Для концентрационного элемента, составленного из металла А в растворах электролита В с концентрациями m1 и m2 моль/1000 г, рассчитайте ЭДС при 298 К. Активность вычислите по среднему коэффициенту активности, взятому из справочника физико-химических величин, или (для разбавленных растворов) по ионной силе. Для элемента, составленного из водородного электрода в растворе электролита С с концентрацией m3 моль/1000 г. и каломельного полуэлемента с концентрацией КСl m4 моль/1000 г., вычислите ЭДС и рН раствора, содержащего электролит С. Диффузионную ЭДС не учитывайте. При 298 К стандартный потенциал каломельного электрода равен 0,2812 В, а ионное произведение воды 1,008•10-14. Константы диссоциации слабых электролитов найдите в справочнике физико- химических величин.
№ варианта Вещество m1 m2 С m1 m2 РН2, атм
А В
1 Со CO(NO3)2 0,1 0,7 NH4OH 0.5 0,35 0,50
2 Со CO(NO3)2 0,02 0,7 NH4OH 1,0 0,4 1,00
3 Ni NiSO4 0,1 0,7 НСООН 0,3 0,03 0,50
4 Ni NiSO4 1,5 0,2 NH4OH 1 0,3 0,50
5 Сu СuС12 1 2 HCl 0,01 0,1 0,20
6 Сu СuС12 0,2 0,05 HCl 3 0,5 2,00
7 Сu СuС12 2 0,06 NaOH 2 1 2,00
8 Сu СuС12 0,02 0,6 NaOH 8 1,5 2,00
9 Сu CuSO4 0,1 1 HBr 0,95 4 0,20
10 Сu CuSO4 0,01 1 HBr 1 0,45 0,20
11 Zn ZnCl2 0,005 1 C6H5OH 0,9 0,2 0,50
12 Zn ZnCl2 0,5 0,01 C6H5OH 0,1 0,25 1,00
13 Zn ZnCl2 0,5 0,02 H2O — 3 1,00
14 Zn ZnCl2 1 3 H2O — 3,5 1,00
15 Zn ZnSO4 0,01 0,1 C6H5OH 0,3 1 0,50
16 Zn ZnSO4 3 0,002 C6H5OH 0,7 1,5 0,50
17 Ag AgNO3 0,1 1 CH3COOH 0,1 4 0,10
18 Ag AgNO3 0,2 2 CH3COOH 1 0,2 0,10
19 Ag AgNO3 0,1 3 CH3COOH 0,3 0,3 2,00
20 Ag AgNO3 1 0,5 HCOOH 0,1 0,7 2,00
Задание 2 Для окислительно-восстановительного элемента типа Pt | А, В | | С, D | Pt по стандартным электродным потенциалам полуэлементов (Справочник физико-химических величин) напишите уравнение и вычислите константы равновесия реакции окисления — восстановления. Вычислите ЭДС элемента при 298 К. Считайте, что αН2О=1, αН2=0,2
№ варианта А В С Д аА аВ аС аД
1* МnO4- Мn2+ Cr3+ Cr2+ 0,1 0,02 0,01 0,01
2* МnO4- Мn2+ Н3АsO4 НАsO2 0,005 0,015 0,001 0,03
3* МnO4- Мn2+ МnO2 Мn 2+ 0,009 0,014 0,001 0,07
4* МnO4- Мn2+ Sn4+ Sn2+ 0,02 0,01 0,08 0,15
5 МnO4- Мn2+ V3+ V2+ 0,018 0,005 0,1 0,15
6 Fe3+ Fe2+ Cr3+ Cr2+ 0,005 0,15 0,1 0,001
7 Fe(CN)63- Fe(CN)64- Co3+ Co2+ 0,06 0,06 0,04 0,005
8 Cr3+ Cr2O7- Tl3+ Tl+ 0,006 0,1 0,08 0,002
9 Co3+ Co2+ Fe(CN)63- Fe(CN)64- 0,04 0,009 0,06 0,001
10* Co3+ Co2+ МnO4- Мn2+ 0,1 0,006 0,01 0,007
11* Co3+ Co2+ Cr3+ Cr2+ 0,012 0,01 0,005 0,06
12 Cu2+ Cu+ UO22+ U4+ 0,007 0,016 0,002 0,05
13* Cu2+ Cu+ Sn4+ Sn2+ 0,14 0,009 0,002 0,08
14 H3AsO4 HAsO2 МnO2 Мn7+ 0,08 0,04 0,02 0,007
15* H3AsO4 HAsO2 V3+ V2+ 0,15 0,005 0,005 0,01
16 V3+ V2+ Tl3+ Tl+ 0,016 0,007 0,001 0,1
*- в реакции участвуют Н+ и Н2О
Задание 3.
№ варианта Задание
1. Как можно представить механизм возникновения скачка потенциала на гра¬нице раздела электрод - электролит? Как устроен электрод первого рода? Относительно каких ионов он обратим? От чего зависит потенциал электро¬да первого рода?
2. Как устроен электрод второго рода? Приведите примеры. Покажите, что электроды второго рода обратимы относительно катиона и аниона одновре¬менно.
3. Как устроен стандартный водородный электрод? Чему равен потенциал стандартного водородного электрода? Что называется стандартным потен¬циалом данного электрода по водородной шкале? Напишите, какую цепь надо составить для того, чтобы измерить стандартный потенциал по водо¬роду:
а) цинка, б) свинца, в) серебра?
4. Какие электроды относятся к окислительно-восстановительным? Приведите потенциалов приведенных Вами окислительно-восстановительных электродов. От чего зависит, в общем случае, потенциал окислительно-вос¬становительного электрода?
5. Типы окислительно-восстановительных систем. Окислительно-восстановительные потенциалы и электроды. Стандартный окислительно-восстанови¬тельный потенциал. Окислительно-восстановительные системы 1 и 2 типа.
№ варианта Задание
6. Какие гальванические элементы называются химическими? За счет чего по¬лучается электрическая энергия в гальваническом элементе? Напишите уравнение реакции, протекающей в работающем гальваническом элементе Даниэля-Якоби. Напишите уравнения электродных процессов в том же эле¬менте.
7. Как связаны между собой изменение энергии Гиббса в токообразующем процессе и электродвижущая сила (ЭДС) соответствующего гальваническо¬го элемента? Как связаны между собой константа химического равновесия токообразующего процесса и ЭДС гальванического элемента?
8. Какие элементы называются концентрационными? Какие типы концентра¬ционных элементов Вы знаете? Приведите примеры. За счет чего получается электрическая энергия в концентрационных элементах? Напишите уравне¬ние для электродвижущей силы концентрационного элемента.
9. Почему, измеряя электрическую величину - ЭДС гальванического элемента, мы можем судить о концентрации ионов водорода в растворе? Какие инди¬каторные водородные электроды Вы знаете? Каким основным требованиям должен удовлетворять индикаторный водородный электрод?
10. Как должна быть составлена гальваническая цепь для потенциометрическо¬го измерения pH раствора? Как рассчитать pH раствора по ЭДС цепи, со¬ставленной из водородного газового электрода и насыщенного каломельно¬го в качестве электрода сравнения? Применение в нефтегазовой промышленности.
11. Сущность потенциометрического титрования. В каких случаях потенцио¬метрическое титрование имеет преимущества перед титрованием с приме¬нением цветных индикаторов? Какие электроды нужны для потенциометри¬ческого титрования раствора кислоты или основания? Дайте развернутый ответ, напишите схему гальванической цепи. Применение в нефтегазовой промышленности.
12. Как будет меняться ЭДС гальванического элемента, состоящего из водород¬ного индикаторного электрода и электрода сравнения, по мере нейтрализации раствора, в котором находится индикаторный электрод? Как определя¬ется положение эквивалентной точки титрования по кривым потенциометрического титрования? Какие приборы используются при потенциометриче¬ском титровании? Что они собой представляют и по какой схеме работают?
13. Нарисуйте и объясните ход кривой потенциометрического титрования. По¬чему вблизи точки эквивалентности происходит резкое изменение потен¬циала индикаторного электрода, погруженного в титруемый раствор? От ка¬ких факторов зависит величина скачка при потенциометрическом титрова¬нии? Каковы преимущества дифференциальной кривой потенциометриче¬ского титрования перед интегральной кривой?
№ варианта Задание
14. В чем заключается принцип выбора индикаторных электродов для потен¬циометрического титрования? Какие электроды можно использовать в каче¬стве индикаторных при потенциометрическое титровании кислот и основа¬ний? Приведите пример использования ионоселективного электрода для потенциометрического титрования.
15. Сравните хингидронный и стеклянный электроды как индикаторные элек¬троды для измерения pH, укажите их достоинства и недостатки. В чем пре¬имущества потенциометрических методов определения pH по сравнению с колориметрическими? Запишите схемы гальванических элементов, с помо¬щью которых можно измерить pH раствора.
|