1. Из предложенного перечня выберите вещества, с которыми может реагировать углерод: оксид калия, водород, оксид хрома(III), оксид углерода(IV), фосфорная кислота, нитрат натрия. Напишите уравнения этих реакций. На примере одной из них докажите, что углерод может быть восстановителем. 2. Напишите уравнения реакций, соответствующие цепочке превращений: CaCO3 -> CO2 -> NaHCO3 -> Na2CO3
3. В расчете В раствор соляной кислоты массой 120 г насыпали карбонат магния. При этом выделилось 5,6 л углекислого газа при н.у. Какова массовая доля соляной кислоты в растворе.
а) H2S↑ + 2NaOH -> 2H2O + Na2S
H2S↑ + 2Na⁺ + 2OH⁻ -> 2H2O + 2Na⁺ + S²⁻
H2S↑ + 2OH⁻ -> 2H2O + S²⁻
б) 2HCl + Zn(OH)2 -> 2H2O + ZnCl2
2H⁺ + 2Cl⁻ + Zn(OH)2↓ -> 2H2O + Zn²⁺ + 2Cl⁻
2H⁺ + Zn(OH)2↓ -> 2H2O + Zn²⁺
в) 2HCl + MgO -> H2O + MgCl2
2H⁺ + 2Cl⁻ + MgO -> H2O + Mg²⁺ + 2Cl⁻
2H⁺ + MgO -> H2O + Mg²⁺
г) 3H2SO4 + Al2O3 -> 3H2O + Al2(SO4)3
6H⁺ + 3SO4²⁻ + Al2O3 -> 3H2O + 2Al³⁺ + 3SO4²⁻
6H⁺ + Al2O3 -> 3H2O + 2Al³⁺
д) 2HNO3 + CuO -> H2O + Cu(NO3)2
2H⁺ + 2NO3⁻ + CuO -> H2O + Cu²⁺ + 2NO3⁻
2H⁺ + CuO -> H2O + Cu²⁺
е) 3HCl + Al(OH)3 -> 3H2O + AlCl3
3H⁺ + 3Cl⁻ + Al(OH)3↓ -> 3H2O + Al³⁺ + 3Cl⁻
3H⁺ + Al(OH)3↓ -> 3H2O + Al³⁺
ж) H2SO4 + BaCl2 -> 2HCl + BaSO4↓
2H⁺ + SO4²⁻ + Ba²⁺ + 2Cl⁻ -> 2H⁺ + 2Cl⁻ + BaSO4↓
SO4²⁻ + Ba²⁺ -> BaSO4↓
з) 2HCl + K2SO3 -> H2O + SO2↑ + 2KCl
2H⁺ + 2Cl⁻ + 2K⁺ + SO3²⁻ -> H2O + SO2↑ + 2K⁺ + 2Cl⁻
2H⁺ + SO3²⁻ -> H2O + SO2↑
и) H2SO4 + Mg -> MgSO4 + H2↑
2H⁺ + SO4²⁻ + Mg⁰ -> Mg²⁺ + SO4²⁻ + H2↑
2H⁺ + Mg⁰ -> Mg²⁺ + H2↑
к) 2HCl + Zn -> ZnCl2 + H2↑
2H⁺ + 2Cl⁻ + Zn⁰ -> Zn²⁺ + 2Cl⁻ + H2↑
2H⁺ + Zn⁰ -> Zn²⁺ + H2↑
E (Al³⁺/ Al) = E⁰ (Al³⁺/ Al) + (RT/nF) ln[Al³⁺] = E⁰ (Al³⁺/ Al) = -1.700 В. (Второе слагаемое обнулилось, потому что ln (1) = 0, концентрация равна 1 М по условию задачи). То же самое с потенциалом хрома:
E (Cr³⁺/ Cr) = E⁰ (Cr³⁺/ Cr) = -0.74 В.
Электрод с меньшим значением E называется анодом, на нем происходит окисление. Меньшее значение у алюминия: -1,700 В.
Соответственно, алюминий - анод, хром - катод.
Уравнение реакции:
на аноде Al = Al³⁺ + 3e⁻, реакция окисления (анодный процесс). В схеме гальванического элемента анод принято записывать слева.
на катоде Cr³⁺ + 3e⁻ = Cr, реакция восстановления (катодный процесс) Катод принято записывать справа.
Суммарно: Al + Cr³⁺ = Al³⁺ + Cr
ЭДС = Eкатода - Eанода = -0,74 - (-1,700) = 0,96 В