Общая химия

Натрия пентацианомоноамминферрат (+2). Если лиганд один, то приставка «моно» обычно не пишется. Правильный ответ 3.

Заряд внешней сферы: 4.(-1)=-4 равен по абсолютному значению заряду внутренней сферы: 4+ Знак заряда «+» - значит комплексное соединение катионного типа – в названии комплексообразователя русский корень – платина. Определим степень окисления комплексообразователя – х. Сумма зарядов лигандов и комплексообразователя равна заряду комплексного иона: +4.

х + 2 • 0 + 2 • 0 = +4 х = +4.

Данное комплексное соединение смешанного типа, в качестве лигандов выступают нейтральные молекулы NH30 и H2O0 их

перечисляют в алфавитном порядке: сначала «аква» а потом «аммин» название катионного комплексного соединения = число заряженных лигандов + название анионных лигандов + число незаряженных лигандов + название нейтральных лигандов + русское название к.о. + в скобках степень окисления комплексообразователя + название аниона внешней среды диаквадиамминплатины (+4) хлорид.

Правильный ответ 2.

11. Чтобы дать правильное название, определим заряд внешней сферы и степень окисления комплексообразователя

Znx (H2O)20Cl2 0

внутренняя среда В данном комплексном соединении нет внешней сферы, т.е. за-

ряд внутренней среды равен 0. Это нейтральное комплексное соединение. В нейтральном комплексном соединении дается русское название комплексообразователя. Определим степень окисления комплексообразователя – х. Сумма зарядов лигандов и комплексообразователя равна 0.

271

х+2·0+(-1)·2=0 х=+2.

Данное комплексное соединение смешанного типа. В качестве лигандов выступают нейтральные молекулы H2O и Cl заря-

женные лиганды перечисляем первыми. Название нейтрального комплексного соединения + число заряженных лигандов + название анионных лигандов + число незаряженных лигандов + название нейтральных лигандов + русское название комплексообразователя + в скобках степень окисления к.о. дихлородиак-

вацинк (+2). Правильный ответ 3.

12. Сначала определим какой ион будет выступать в роли ком-

плексообразователяю Это Be2 Затем определим координационное число этого иона. Обычно координационное число в 2 раза больше, чем заряд иона, значит координационное число

равно 4. Составляем формулу Na 2 Be 2 (OH)4 2 название натрия тетрагидроксобериллат (+2). Правильный ответ 3.

13. В качестве комплексообразователя здесь выступаетAl3 Его координационное число обычно равно 6 (в 2 раза больше, чем

заряд). Значит формула соединения Na3 AlF6 Название натрия гексафтороалюминат (+3). Правильный ответ 3.

14. Между комплексным ионом и ионами внешней сферы связь полярная, приближается к ионной, поэтому в растворах комплексное соединение ведет себя как сильный электролит и диссоциирует нацело на комплексный ион и ионы внешней среды.

Na3 Al(OH)6 3Na Al(OH)6 3

Правильный ответ 4.

15. Между комплексообразователем и лигандами связь менее полярная образуется по донорноакценторному механизму. Комплексные ионы ионизируют обратимо и ступенчато.

272

16. Рассмотрим поведение K3 Fe(CN )6 в растворе. Сначала происходит диссоциация комплексного соединения на ком-

Комплексные ионы в отличие от комплексных соединений ионизируют обратимо и ступенчато. В растворах устанавливается равновесие между комплексными ионами, ионами – комплексообразователями и свободными лигандами. Запишем уравнение

ионизации комплексного иона Fe(CN)6 3 - всего 6 ступеней.

Fe(CN)6 3 Fe(CN)5 2 CN

Fe(CN)5 2 Fe(CN)4 CN

Fe(CN)4 Fe(CN)3 0 CN

Fe(CN)3 0 Fe(CN)2 CN

комплексного иона. Правильный ответ 3.

273

честве анионов образуется Cl . Правильный ответ 1.

расхода соответствующего иона, тем он следовательно более устойчив. Из этих четырех комплексных ионов наиболее устой-

чив Co(NH3 )6 3 , т.к. Кнест данного иона имеет наименьшую величину. Правильный ответ 4.

20. Процесс ионизации комплексного иона – процесс обратимый. Уравнения 2,3,4 отражают ионизацию комплексного иона

Zn(CN)4 2 по первым трем стадиям и записаны верно. Ошиб-

ка была сделана при написании первого уравнения, т.к. процесс диссоциации комплексного соединения процесс необратимый

и должен быть изображен так:

K2 Zn(CN)4 2K Zn(CN)4 2 . Правильный ответ 1.

ОТВЕТЫ К ТЕСТОВЫМ ЗАДАНИЯМ ПО ТЕМЕ XI. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ

1.В формуле серной кислоты проставим известные степени окисления. У водорода степень окисления +1, у кислорода -2. У серы обозначим степень окисления х.

H+12SхO-24

274

Пользуясь правилом, что сумма всех степеней окисления в молекуле равна нулю, составляем уравнение:

2·(+1) + х + 4·(-2) = 0 2 + х – 8 = 0 х = +6

Правильный ответ 4.

2. В формуле иона аммония проставим известные степени окисления. У водорода степень окисления +1. У азота обозначим сте-

пень окисления х.

NхH+14+

Пользуясь правилом, что сумма всех степеней окисления в ионе равна заряду иона, т.е.1 (у иона NH4+ заряд +1) составляем уравнение

х+ 4·(+1) = 1

х+ 4 = 1

х= -3

Правильный ответ 3.

3.1;4.4;5.3;6.4.

7.Посчитаем степени окисления у элементов, входящих в состав данных веществ. В Fe+2Cl-2 и катион и анион находятся в низшей степени окисления. Это вещество не может быть окислителем. Mgо – это простое вещество металл, может быть только восстановителем. H+Cl+7O-24 – хлорная кислота, содержит хлор в степени окисления +7. Это максимальная степень окисления для

данного элемента. HClO4 может быть только окислителем. Пра-

вильный ответ 4.

8.Определим степени окисления у элементов, входящих в со-

став данных веществ:

K+2Cr+6O-24 – хромат калия содержит хром в степени окисления +6. Это максимальная степень окисления для данного элемента. K2CrO4 может быть только окислителем. Fe+3Cl-3 – хлорид железа (III) содержит катион железа в максимально возможной сте-

пени окисления +3, - тоже только окислитель. Оксид алюминия Al2 +3O-23 , содержит алюминий в степени окисления +3 – макси-

275

мальная и единственно возможная степень окисления для алюминия. Тоже только окислитель. Fe+2Cl-2 – хлорид железа (II), содержит катион железа в низшей степени окисления +2. Это вещество не может быть окислителем, может быть только вос-

становителем. Правильный ответ 3.

9.Определим степени окисления у элементов, входящих в состав данных веществ. H+N+5O-23 – азотная кислота содержит азот в максимальной степени окисления +5 – только окислитель. Fe+2S-2 – сульфид железа (II) содержит катион Fe2+ в низшей степени окисления +2 и анион S2- тоже в низшей степени окисления серы – только восстановитель. К+Вr- – бромид калия содержит Br- в низшей степени окисления – только восстанови-

тель. SO2 – оксид серы (IV), содержит серу в промежуточной степени окисления +4 (максимальная степень окисления, характерная для серы +6, минимальная -2) – обладает окислительновосстановительной двойственностью, может быть и окислителем и восстановителем. Правильный ответ 3.

10.Окислители – это вещества, в составе которых есть атомы, способные присоединять электроны. Определим степени окисления у элементов, входящих в состав данных веществ.

K+N+3O-22 + K+Cl+5O-23 → K+Cl- + K+N+5O-23

Запишем электронные уравнения:

N+3- 2е → N+5 (азот отдает 2е, значит является восстановителем) Cl+5 +6е → Cl- (хлор принимает 6е, значит является окислителем) Cl+5 входит в состав KClO3, значит он выполняет роль окислителя. Правильный ответ 2.

11. Восстановители – вещества, в составе которых есть атомы, способные отдавать электроны. Определим степени окисления у элементов, входящих в состав данных веществ.

Ро +K+Cl+5O-23 → P2+5O-25 + K+Cl-

Запишем электронные уравнения:

2Ро- 10е → 2Р+5 (фосфор отдает электроны, значит является восстановителем)

Cl+5 +6е → Cl- (хлор принимает электроны, значит является окислителем). Р выполняет роль восстановителя.

Правильный ответ 1.

276

12. В данной реакции: S + H2SO4 (конц.) → SO2 +H2O, участвуют S в степени окисления 0 и серная кислота, содержащая серу в

максимальной степени окисления +6. Следовательно, H2SO4 выполняет роль окислителя. Правильный ответ 4.

13. Определим степени окисления у элементов, входящих в состав данных веществ.

Mn+4O-22 + H+Cl- → Mn+2Cl-2 + Clо2 + H2O

Запишем электронные уравнения:

2Cl- - 2е → Clо2 (отдает электроны, значит является восстановителем)

Mn+4+ 2е → Mn+2 (принимает электроны, значит является окислителем)

Cl- входит в состав соляной кислоты, значит HCl выполняет роль восстановителя. Правильный ответ 2.

14. Определим степени окисления элементов, входящих в состав

веществ, участвующих в реакции:

Na+N+5O-23 → Na+N+3O-22 + Oо2 .Изменяются степени окисления у N +5 и у O-2. N +5 – окислитель и O-2 – восстановитель.Это два разных элемента в составе одной и той же молекулы. Тип реакции

– внутримолекулярная. Правильный ответ 1.

15. Определим степени окисления элементов, входящих в состав

веществ, участвующих в реакции: CН3С+2НО + Аg+2О → CН3С+4ООН +2Аgо

Изменяются степени окисления у углерода (восстановитель) и серебра (окислитель). Это два разных элемента, входящих в состав разных молекул. Тип реакции – межмолекулярная. Пра-

вильный ответ 2.

16. Определим степени окисления элементов, входящих в состав

веществ, участвующих в реакции: C1о2 + KOH = KC1 -1 + KC1+5O + H2O

Изменяется степень окисления только у одного элемента – хлора. Это один и тот же элемент C1о, в одной и той степени окисления, входящий в состав одной и той же молекулы C1о2, является одновременно и окислителем и восстановителем. Тип реакции – диспропорционирования. Правильный ответ 3.

277

17.3; 18.2

19. Расставим коэффициенты в уравнении методом ионноэлектронного баланса. Молекулярная схема реакции: Cr2(SO4)3 + NaBiO3 +NaOH+ H2O →Na2CrO4 + Bi(OH)3 +Na2SO4

Ионно-молекулярная схема реакции:

2Cr3+ +3SO42- + Na+ + BiO3- + Na+ + OH-+ H2O → Na+ + 2CrO42- + Bi(OH)3↓ +2 Na++2SO42-

Краткая ионно-молекулярная схема реакции:

2Cr3+в-ль + Bi+5O3-oк-ль + OH- + H2O → 2Cr+6O42-продуктт ок-ния+ Bi+3(OH)3↓ продукт вос-ния

Составим уравнение полуреакции процесса окисления: 2Cr3+ → 2CrO42-

Среда щелочная, т.к. в левой части уравнения есть NaOH. Воду ставим в ту сторону уравнения, где избыток атомов «О». Разница в 8 атомов «О». Следовательно в правую часть

уравнения ставим в два раза больше, т.е. 16 ионов OH- :

2Cr3+ + 16OH- → 2CrO42- + 8 H2O

Считаем заряды у левой и правой частей уравнения.

Слева: 2·(+3) + 16·(-1) = -10. Справа: 2·(-2) + 8·0 = -4. Чтобы из - 10 перейти в -4 надо отнять 6е:

2Cr3+ + 16OH- - 6е → 2CrO42- + 8 H2O процесс окисле-

ния

Составим уравнение полуреакции процесса восстанов-

ления:

BiO3- → Bi(OH)3

Атомы кислорода уравнены, атомы водорода нет. На каждый лишний атом «Н» в правой части уравнения полуреакции ставим столько же групп OH- т.е. 3. В левой части уравнения

ставим 3 молекулы H2O:

BiO3- + 3H2O → Bi(OH)3 +3OH-

Считаем заряды у левой и правой частей уравнения. Слева: -1 + 3·0 = -1. Справа: 0 + 3· (-1) = -3. Чтобы из -1 перейти в -3 надо 2е:

BiO3- + 3H2O +2е → Bi(OH)3 +3OH- процесс восста-

новления

278

Напишем оба уравнения полуреакций. Учтем, что число электронов, отданных восстановителем равно числу электронов

__________________________________

2Cr3++16OH- + 3BiO3- + 9H2O 2CrO42- + 8 H2O + Bi(OH)3 +9OH- (ионно-молекулярное уравнение).

Сокращаем одинаковые ионы ОН- и молекулы воды: 2Cr3++7OH- + 3BiO3-+ H2O 2CrO42- + 2H2O + 3Bi(OH)3

(краткое ионно-молекулярное уравнение)

В молекулярной форме уравнение имеет вид

Cr2(SO4)3 + 3NaBiO3 + 7NaOH+ H2O →2Na2CrO4 + 3Bi(OH)3 +3Na2SO4

Перед окислителем NaBiO3 стоит коэффициент 3.

Правильный ответ 3.

20. Расставим коэффициенты в уравнении методом ионноэлектронного баланса Молекулярная схема реакции: MnO2 +

H2O2 + H2SO4 → MnSO4 + O2 + H2O

Ионно-молекулярная схема реакции:

MnO2 + H2O2 +2H+ + SO42- → Mn2+ +SO42- + O2 + H2O

Меняет степень окисления кислород и марганец. Составляем уравнения полуреакций с учетом того, что среда кислая.

____________________________________________________

MnO2 +4H+ + H2O2 → Mn2+ + 2 H2O +O2 + 2H+ (ионно-

молекулярное уравнение).

MnO2 +2H+ + H2O2 → Mn2+ + 2 H2O +O2 (краткое ионно-

молекулярное уравнение)

В молекулярной форме уравнение имеет вид

MnO2 + H2O2 + H2SO4 → MnSO4 + O2 + 2H2O H2O2 – восстановитель, коэффициент перед ним 1.

Правильный ответ 1.

279

21. Расставим коэффициенты в уравнении методом ионноэлектронного баланса Молекулярная схема реакции: HClO3 +

H2S → HCl +S

Меняет степень окисления хлор и сера. Составим уравнения полуреакций с учетом того, что среда кислая

HClO3 + 6H+ + 3H2S → НСl + 3H2O +3S + 6H+

HClO3 + 3H2S → НСl + 3H2O + 3S

Cчитаем сумму коэффициентов в левой части уравнения 3 (перед H2S) и 1 (перед HClO3). Итого 4.

Правильный ответ 3.

22. Расставим коэффициенты в уравнении методом ионноэлектронного баланса. Молекулярная схема реакции:

среда кислая. В уравнении полуреакции с глюкозой надо поставить 6 перед молекулой СО2, чтобы в первую очередь уравнять атомы углерода:

MnO 4 + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O │24 вос-ние

С6Н12О6 +6 H2O -24е 6СО2+ 24H+ │5 ок-ние

____________________________________________________

24MnO 4 +192H++ 5С6Н12О6 +30H2O 24Mn2+ + 96H2O + 30СО2 + 120H+

24MnO 4 +72H++ 5С6Н12О6 24Mn2+ + 66H2O + 30СО2

24KMnO4 +5С6Н12О6 + 36H2SO4 24MnSO4 + 30СО2 + 66H2O + 12K2SO4

280