Сборник задач и упражнений по химии с решением. Лебедева М.И - 92 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

П р и м е р 132 Стандартный электродный потенциал никеля больше, чем кобальта. Изменится ли
это соотношение, если измерить потенциал никеля в растворе его ионов с концентрацией 0,001
моль/дм
3
, а потенциалы кобальта - в растворе с концентрацией 0,1 моль/дм
3
?
Решение Стандартные электродные потенциалы для никеля и кобальта соответственно равны -
0,25 и -0,27 В. Определим электродные потенциалы этих металлов при данных в условии концентраци-
ях по уравнению Нернста:
()
0,339lg100,059/20,25
3
/NiNi
2
−=+−=ϕ
−
+
B
(
)
0,307lg100,059/20,277
1
/CoCo
2
−=+−=ϕ
−
+
B.
Таким образом, при изменившейся концентрации потенциал кобальта стал больше потенциала ни-
келя.
П р и м е р 133 Магниевую пластинку опустили в раствор его соли. При этом электродный по-
тенциал магния оказался равным -2,41 В. Вычислите концентрацию ионов магния (моль/дм
3
).
Решение Подобные задачи также решаются на основании уравнения Нернста (см. пример 6.3.2):
-2,41 = -2,37 + (0,059/2)•⋅lgс,
-0,04 = 0,0295•lgс,
lgс = -0,04/0,0295 = -1,3559 = 2,6441,
с(Mg
2+
) = 4,4•10
-2
моль/дм
3
.
П р и м е р 134 После погружения железной пластинки массой 8 г в раствор нитрата свинца(II)
объемом 50 см
3
(ρ = 1,23 г/см
3
) с массовой долей 15% масса соли уменьшилась втрое. Какой стала масса
пластинки?
Решение
Fe + Pb(NO
3
)
2
= Pb + Fe(NO
3
)
2
M(Pb(NO
3
)
2
) = 331 г/моль; M(Pb)
= 207 г/моль; M(Fe) = 56 г/моль.
Количество нитрата свинца(II) составит 0,15•50•1,23/331 = 0,0278 моль. По условию задачи масса
железной пластинки уменьшилась втрое, т.е. концентрация Pb
2+
составит 0,0278/3 = 0,0092 моль-ионов,
а перешло на пластинку 0,0278 – 0,0092 = 0,0186 моль-ионов или 0,0186•207 = 3,85 г.
Перешло в раствор Fe
2+
- ионов соответственно 0,0186•56 = 1,04 г. Следовательно, масса пластинки
будет равна 8,00 – 1,04 + 3,85 = 10,81 г.
П р и м е р 135 Медный стержень массой 422,4 г выдержали в растворе нитрата серебра, после
чего его масса составила 513,6 г. Рассчитайте объем израсходованного раствора азотной кислоты
(
ρ = 1,20 г/см
3
) с массовой долей 32 %, необходимый для растворения медного стержня после выдержи-
вания его в растворе нитрата серебра.
Решение
1) Cu + 2AgNO
3
= Cu(NO
3
)
2
+ ↓2Ag
2) 3Cu + 8HNO
3
= 3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO↑ + 4 H
2
O
3) 3Ag + 4HNO
3
= 3AgNO
3
+NO↑ + 2H
2
O
M(Сu) = 64 г/моль; М(Ag) = 108 г/моль; M(HNO
3
) = 63 г/моль
Масса выделенного по реакции (1) серебра составит 513,6 - 422,4 = = 91,2 г или 91,2/108 = 0,85
моль. Следовательно, в раствор перейдет согласно реакции (1) 0,85/2 = 0,425 моль Cu
2+
или 0,425•64 =
27,2 г.
В растворе останется меди 422,4 - 27,2 = 395,2 г или 395,2/64 = 6,18 моль. На растворение данного
количества меди по реакции (2) потребуется 8•6,18/3 = 16,475 моль HNO
3
. По реакции (3) на растворе-
ние 0,85 моль серебра потребуется 4•0,85/3 = 1,13 моль HNO
3
.
Всего на растворение меди и серебра потребуется 16, 475 + 1,130 = = 17,605 моль или 17,605•63 =
1109,12 г HNO
3
. В расчете на раствор данной концентрации масса раствора кислоты составит
1109,12•100/32 = 3466,00 г. Объем кислоты равен 3466,00/1,20 = 2888,3 см
3
.

Страницы