Контрольная работа по "Химии"

1)Водородная связь – это связь между атомом водорода одной молекулы и отрицательно заряженным атомом другого элемента, другой молекулы. Это связь между молекулами, она обозначается пунктиром: 
    
или  
 
и  т.д. 
Эта связь менее прочная, чем ковалентная связь. Вода и плавиковая кислота плавятся и кипят при более высоких температурах, чем их аналоги  ,  . Это объясняется тем, что вода и HF состоят из ассоциированных молекул, благодаря водородной связи  ,   и т.д. 
Поэтому при нагревании часть энергии идет на разрыв водородной связи.

2) Растворение моля безводной соли Na2CO3 в достаточно большом количестве воды сопровождается выделением 25.1 кДж теплоты, тогда как при растворении кристаллогидрата Na2CO3 * 10H2O поглощается 66.94 кДж теплоты. Вычислите теплоту гидратации Na2CO3 (теплоту образования гидрата). 
 
1.Na2CO3+10H2O=Na2CO3 * 10H2O +X кДж 
2.Na2CO3 * 10H2O= 2Na⁺ +CO3^2- - 66.94кДж 
3.Na2CO3+H2O= 2Na+ +CO3^2- +25.1 кДж 
По закону Гиббса: 
Q1=Q3-Q2= 92.04кДж 
Теплота гидротации Na2CO3=92.04кДж

3) а) Изменение давления  смещает равновесие реакций с участием газообразных веществ (г). Определим объёмы газообразных веществ до и после реакции по стехиометрическим коэффициентам:

По принципу Ле Шателье, при увеличении давления, равновесие смещается в сторону образования веществ, занимающих меньший объём, следовательно равновесие сместится вправо, т.е. в сторону образования СО₂, в сторону прямой реакции (→).

б) По принципу Ле Шателье, при повышении температуры, равновесие смещается в сторону эндотермической реакции (-Q), т.е. в сторону обратной реакции – реакции разложения СО₂ (←), т.к. по  закону сохранения энергии:

Q - 2CO (г) + O₂ (г) ↔ 2CO₂ (г) + Q

в) При увеличении концентрации кислорода равновесие системы смещаетсяв сторону получения СО₂ (→) т.к.  увеличение концентрации реагентов (жидких или газообразных) смещает в сторону продуктов, т.е. в сторону прямой реакции.

4) CH₃COOK + HOH ↔ CH₃COOH + KOH 
CH₃COO^- + K⁺ + HOH ↔ CH₃COOH + K⁺ + OH^- 
CH₃COO^- + HOH ↔ CH₃COOH + OH^- 
Водный раствор ацетата калия будет иметь pH больше 7, т.к. в результате гидролиза данной соли будут образовываться ионы OH^-. 
 
2ZnSO₄ + 2HOH ↔ (ZnOH)₂SO₄ + H₂SO₄ 
2Zn²⁺ + 2SO₄^2- + 2HOH ↔ 2ZnOH⁺ + SO₄^2- + 2H⁺ + SO₄^2- 
Zn²⁺ + HOH ↔ ZnOH⁺ + H⁺ 
Водный раствор сульфата цинка будет иметь pH меньше 7, т.к. в результате гидролиза данной соли будут образовываться ионы H⁺. 
 
Al(NO₃)₃ + HOH ↔ AlOH(NO₃)₂ + HNO₃ 
Al³⁺ + 3NO₃^- + HOH ↔ AlOH²⁺ + 2NO₃^- + H⁺ + NO₃^- 
Al³⁺ + HOH ↔ AlOH²⁺ + H⁺ 
Водный раствор нитрата алюминия будет иметь pH меньше 7, т.к. в результате гидролиза данной соли будут образовываться ионы H⁺.

5) 
K2Cr2O7 + 14HCl = 3Cl2+ 2CrCl3 + 2KCl + 7H2O  
2Cr⁺⁶ +6e- --> 2Cr⁺³ I 1 окислитель, восстанавливается  
2Cl^-1 -2e- -----> Cl2⁰ I 3 восстановитель, окисляется  
 
Au + HNO3 + 3HCl = AuCl3 + NO + 2H2O  
Au⁰ -3e- --> Au⁺³ I 1 восстановитель, окисляется  
N⁺⁵ +3e- --> N⁺² I 1 окислитель, восстанавливается

6) а)

Be + 2NaOH + 2H2O = Na2[Be(OH)4] + H2?↑

Be0 - 2e → Be+2 | 2 | 1

2H+ + 2e → H20 | 2 | 1

б)

4Mg + 5H2SO4(конц.) = 4MgSO4 + H2S↑ + 4H2O

Mg0 - 2e ?→ Mg+2 | 2 | 4

S+6 + 8e → S-2 | 8 | 1

7) Мышьяк, сурьма и висмут проявляют степени окисления в соединениях: -3, +3, +5 
Для мышьяка наиболее характерны степени окисления +3 и +5. 
Для сурьма и висмута наиболее характерна степень окисления +3. 
 
а) 
As + 5HNO₃ → H₃AsO₄ + 5NO₂↑ + H₂O  
As⁰ - 5e → As⁺⁵ | 1 
N⁺⁵ + 1e → N⁺⁴ | 5 
 
б) 
2Bi + 6H₂SO_4(конц.) → Bi₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑ + 6H₂O 
Bi⁰ - 3e → Bi⁺³ | 2 
S⁺⁶ + 2e → S⁺⁴ | 3

8) Сущность протекторной защиты заключается в том, что конструкцию соединяют с протектором – более активным металлом, чем металл защищаемой конструкции. В качестве протектора при защите стальных изделий обычно используют магний, алюминий, цинк и их сплавы.

В процессе коррозии протектор служит анодом и разрушается, тем самым  предохраняя от разрушения конструкцию.

Процессы:

Fe(катод): 4е- + О2 +2Н2О = 4ОН-

Zn(анод): 2 Zn0 – 4е- = 2 Zn2+   

Реакция: 2 Zn2+ + 4ОН- = 2 Zn(ОН)2