1. Для защиты никелевых изделий от коррозии в качестве катодного покрытия можно использовать медь. Когда мы говорим о защите от коррозии, мы имеем в виду использование процесса, называемого гальванизацией. Гальваническая пара образуется при взаимодействии двух неметаллических материалов (катода и анода) в присутствии электролита. В данном случае, никелированное изделие будет выступать в качестве анода, а медная покрытие будет выступать в качестве катода. Медь выбирается как материал для покрытия, так как она имеет более низкий потенциал окисления, чем никель, и поэтому будет привлекать коррозионные реакции к себе, защищая никель от окисления.
2. ЭДС гальванического элемента Cd|CdSO4||H2SO4|H2(Pt), в котором молярная концентрация раствора сульфата кадмия равна 1 моль/л, а показатель кислотности раствора серной кислоты рН=1, примерно равна 0,37 В. Для определения ЭДС гальванического элемента, мы должны знать значения потенциалов окисления и восстановления каждого из веществ, находящихся в элементе. В данном случае, потенциал окисления кадмия (Cd) равен -0,40 В, а потенциал восстановления водорода (H2) равен 0 В. Разность этих потенциалов дает нам ЭДС гальванического элемента. Используя формулу, ЭДС = Э0(катод) - Э0(анод), где Э0(катод) - потенциал восстановления катода, а Э0(анод) - потенциал окисления анода, мы можем рассчитать ЭДС. В данном случае, ЭДС = 0 - (-0,40) = 0,40 В.
3. Для гальванического элемента Zn|Zn2+||Pb2+|Pb, свинец является катодом. Катод в гальваническом элементе - это место, где происходит восстановление вещества. В данном случае, свинец (Pb) восстанавливается из Pb2+ до Pb. Это происходит потому, что потенциал восстановления свинца Pb2+ + 2e- -> Pb (-0,13 В) выше потенциала окисления цинка Zn -> Zn2+ + 2e- (-0,76 В).
4. Реакция 2KI + PbO2 + 2H2SO4 = I2 + K2SO4 + PbSO4 + 2H2O протекает в прямом направлении. При определении направления реакции, мы сравниваем стандартные потенциалы окисления и восстановления соответствующих веществ. В данном случае, потенциал окисления PbO2 -> Pb2+ + 2e- равен +1,68 В, а потенциал восстановления I2 + 2e- -> 2I- равен +0,53 В. Поскольку потенциал окисления выше, чем потенциал восстановления, реакция будет протекать в прямом направлении.
5. ЭДС гальванического элемента Cd|CdSO4||H2SO4|H2(Pt), в котором активность раствора сульфата кадмия равна 1 моль/л, а активность раствора серной кислоты 0,5 моль/л, примерно равна 0,4 В. В данном случае, активность раствора сульфата кадмия и раствора серной кислоты являются концентрациями этих веществ. Для определения ЭДС гальванического элемента используются неразбавленные концентрации растворов, поэтому активности совпадают с концентрациями. Потенциалы окисления и восстановления Cd и H2 в данной задаче приводиться не указано, поэтому необходимо использовать другие данные для расчета ЭДС.
6. Для получения 71 г газообразного хлора электролизом водного раствора KCl при выходе по току 100% требуется раствор с содержанием хлорида калия массой 149 г. Для решения данной задачи, необходимо использовать электролиз водного раствора KCl, где KCl разлагается на газообразный хлор (Cl2) и гидроксид калия (KOH). По закону Фарадея, масса вещества, выделенная стороной электролиза, пропорциональна количеству электричества, прошедшего через раствор. Поэтому, мы можем использовать формулу m = zF, где m - масса вещества, z - количество электрона, переданных в процессе электролиза, F - фарад, единица заряда. Для KCl, в электролизе участвуют ионы К+ и Cl-. Молярная масса KCl равна 74,5 г/моль. Так как выход по току составляет 100%, то количество электронов равно количеству ионов Cl-, которые передаются веществу KCl в процессе электролиза. Молярная масса иона Cl- равна 35,5 г. Следовательно, масса KCl равна массе Cl-, умноженной на молярную массу KCl: 35,5 г × 149 г/моль
1) Неверным является утверждение:
г) В воздухе содержится углекислый газ.
- Обоснование: В воздухе содержится около 78% азота, 21% кислорода и примерно 0,04% углекислого газа.
2) Водород в отличие от кислорода:
б) Легче воздуха.
- Обоснование: Молекула водорода состоит из 2 атомов, а молекула кислорода - из 2 атомов. Молекула водорода имеет меньшую молекулярную массу, поэтому легче воздуха.
3) "Лишним" является оксид, формула которого:
г) NO (оксид азота).
- Обоснование: Оксиды, в формулах которых указаны металлы, считаются основами. NO - это не оксид металла, а оксид неметалла, поэтому он не является "лишним".
4) Наибольшая массовая доля кислорода в оксиде, формула которого:
г) NO (оксид азота).
- Обоснование: В оксиде азота массовая доля кислорода составляет 100%, так как оксид азота состоит только из кислорода и азота.
5) Щелочами являются оба вещества, формулы которых:
в) Ba(OH)2, NaOH.
- Обоснование: Щелочи - это гидроксиды щелочных металлов. Оба барий (Ba) и натрий (Na) являются щелочными металлами, а формулы Ba(OH)2 и NaOH представляют собой гидроксиды этих металлов.
6) Формула кислоты, соли которой называются сульфатами:
а) H2SO4.
- Обоснование: Сульфаты - это соли серной кислоты (H2SO4). Таким образом, формула кислоты должна содержать серу (S) и кислород (O). Формула H2SO4 соответствует серной кислоте.
7) Количество вещества азота массой 140 г и занимаемый им объем (и.е.) соответственно равны:
б) 5 моль, 112 л.
- Обоснование: Для нахождения количества вещества (в молях) необходимо разделить массу вещества на молярную массу этого вещества. Для азота (N2) молярная масса равна примерно 28 г/моль. 140 г / 28 г/моль = 5 моль. При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22,4 л. Значит, 5 моль газа займут 22,4 л/моль * 5 моль = 112 л.
8) Масса сахара, необходимого для приготовления 200 г 5%-ного раствора сахара равна:
в) 10 г.
- Обоснование: Процентное содержание сахара в растворе указывает на массу сахара, растворенного в 100 г растворителя. Зная процентное содержание и массу раствора, можно найти массу сахара.
Процентное содержание сахара = (масса сахара / масса раствора) * 100
5% = (масса сахара / 200 г) * 100
масса сахара = (5/100) * 200 г = 10 г
9) Масса гидроксида калия, содержащегося в 40 мл 20%-ного раствора плотностью 1,19 г/мл, равна:
3) 7,32 г.
- Обоснование: Для нахождения массы гидроксида калия необходимо умножить объем раствора на его плотность и процентное содержание гидроксида калия.
масса гидроксида калия = объем раствора * плотность * процентное содержание
масса гидроксида калия = 40 мл * 1,19 г/мл * 20% = 7,32 г
10) Верны ли утверждения:
в) оба утверждения верны.
- Обоснование: Растворение - это процесс, в результате которого растворимое вещество (растворенное вещество) полностью перемешивается с растворителем. Раствор - это гомогенная система, в которой растворитель и растворенное вещество полностью смешаны и образуют однородную среду.
11) Верными являются утверждения:
а) водород и кислород можно собирать вытеснением воды из сосуда;
в) кислород в промышленности получают разложением пероксида водорода;
г) водород получают взаимодействием кислоты с металлом;
д) кислород распознают по помутнению известковой воды.
12) Установите соответствие между названием вещества и формулой этого вещества:
А) Гидроксид меди(II) - 5) Cu(OH)2
Б) Сульфид цинка - 3) ZnS
В) Соляная кислота - 4) HCl
13) Навеску фосфора сожгли в кислороде. Продукт реакции растворили в воде. Полученный раствор окрасил лакмус в красный цвет. Напишите соответствующие эксперименту уравнения реакций:
2P + 5O2 → 2P2O5
P2O5 + H2O → 2H3PO4
14) Масса хрома, образуемого из 2 моль оксида хрома(III):
Масса хрома = молярная масса хрома * количество моль хрома
Молярная масса хрома = 52 г/моль (аппроксимированно)
Масса хрома = 2 моль * 52 г/моль = 104 г
Дано
CxHy
y = 2x - 2
Mr(CxHy) = 40
Решение
Mr(CxHy) = xAr(C) + yAr(H) = 12x + y = 12x + 2x - 2 = 14x - 2 = 40
14x - 2 = 40
14x = 42
x = 3
y = 2 * 3 - 2 = 4
C3H4
ответ: C3H4