Глава VIII. Металлы

378. Кусок цинка был опущен в раствор, содержащий одновременно сульфат меди CuSO₄ и сульфат железа FeSO₄. Какой из металлов будет вытесняться в первую очередь²⁷?

379. При действии на разбавленную азотную кислоту металлами, способными вытеснять водород из кислот, восстановление азотной кислоты может идти до аммиака. Металлы, не способные вытеснять водород, обычно восстанавливают азотную кислоту до окиси азота NO. Исходя из этого, составить уравнения реакций взаимодействия между разбавленной азотной кислотой и металлами магнием, висмутом и железом.

380. Какие из окислов, формулы которых MgO, CuO, Bi₂O₃, HgO, могут восстанавливаться водородом?

381. Какие окислы, формулы которых Fe₂O₃, CaO, Bi₂O₃, HgO, могут восстанавливаться алюминием?

382. Из каких солей, формулы которых Pb(NO₃)₂, Al₂(SO₄)₃, CuSO₄, AgNO₃, ZnSO₄, металлы могут быть вытеснены никелем?

383. В 200 мл раствора, содержащего в 1 л 0,1 моль нитрата свинца Pb(NO₃)₂ и столько же нитрата серебра AgNO₃, был опущен кусок железа массой 1,12 г. Сколько каждого металла было вытеснено железом?

384. В 250 мл раствора, содержащего в 1 л по 0,2 моль сульфатов, формулы которых ZnSO₄, MgSO₄, NiSO₄, был опущен кусок алюминия массой 0,8 г. Какие из металлов и в каком количестве были вытеснены?

385. Как изменится масса цинковой пластинки при взаимодействии ее с раствором сульфата меди CuSO₄ и с раствором нитрата свинца Pb(NO₃)₂?

386. В раствор нитрата серебра AgNO₃ опущена медная пластинка массой 9,547 г. Через некоторое время пластинка была вынута из раствора, промыта, высушена и взвешена. Масса ее оказалась 9,983 г. Сколько серебра выделилось на пластинке?

387. В 200 мл 0,1 М раствора сульфата меди CuSO₄ опущена железная пластинка 10,112 г. Какова будет масса пластинки по вытеснении всей меди из раствора?

388. Какие химические процессы происходят у электродов медно-ртутного элемента? Выразить ионными уравнениями химическую реакцию, обусловливающую действие этого элемента?

389. Какие процессы протекают у электродов элемента, составленного из магния, погруженного в раствор сульфата магния MgSO₄, и свинца, погруженного в раствор нитрата свинца Pb(NO₃)₂? По какому направлению движутся электроны по проводнику, замыкающему этот элемент? Какая реакция обусловливает его действие²⁸?

390. По какому направлению будут перемещаться электроны по проводнику, соединяющему электроды элементов:

• Mg/Mg(NO₃)₂ - Pb/Pb(NO₃)₂;
• Pb/Pb(NO₃)₂ - Cu/Cu(NO₃)₂;
• Cu/Cu(NO₃)₂ - Ag/AgNO₃.

391. Составить 2 элемента, в одном из которых медь являлась бы катодом, а в другом - анодом. Написать уравнения реакций, происходящих при работе этих элементов.

392. Гальванический элемент состоит из магниевой и железной пластинок, погруженных в молярные растворы солей этих металлов. Какой из металлов расходуется при работе элемента? Выразить молекулярным и ионным уравнениями проходящую при этом реакцию.

393. Какие реакции протекают у электродов в гальванических элементах, образованных:

• железом и оловом;
• оловом и медью, погруженных в растворы их солей?

394. Что является окислителем, что восстановителем в гальванических элементах, составленных медью и серебром, погруженными в растворы их солей?

395. Какие процессы протекают у электродов гальванического элемента, образованного электродами Cu/Cu²⁺ и 2Hg/Hg₂²⁺?

396. Как объяснить, что после повреждения поверхности оцинкованного железа защита железа от коррозии продолжается, а при повреждении поверхности луженого железа (железа, покрытого оловом) коррозия железа усиливается?

397. Как будет влиять на коррозию железа контакт его с медью?

398. Как будет влиять на коррозию железа контакт его с алюминием?

399. Как будет влиять на коррозию меди контакт ее с магнием?

400. Как будет влиять на коррозию меди контакт ее с серебром?

401. Как влияет на коррозию железа контакт его с никелем?

402. Медное изделие покрыто никелем. Будет ли сохранено защитное действие никеля после повреждения поверхности?

403. Для защиты от коррозии подводных частей кораблей к ним приклеивают цинковые пластины. В чем заключается защитное влияние цинка?

404. Выразить уравнениями процессы, происходящие у электродов при электролизе водных растворов соединений, формулы которых: CuCl₂, MgCl₂, KBr, NaI, KI, Cu(NO₃)₂, NiSO₄, ZnCl₂, CuSO₄.

405. Какие вещества получаются при электролизе водных растворов нитрата натрия и сульфата калия?

406. Чем отличаются процессы у электродов при электролизе водных растворов нитрата серебра и нитрата калия?

407. Отличаются ли друг от друга продукты электролиза водных растворов сульфата калия и фосфата натрия?

408. Какие процессы протекают у электродов при электролизе водных растворов сульфата никеля NiSO₄ при никелевом аноде, нитрата кадмия Cd(NO₃)₂ при кадмиевом иоде? Какое практическое значение имеет электролиз с анодом, сделанным из металла, ионы которого входят в состав растворенного электролита?

409. Сколько граммов серебра выделится на катоде при пропускании через раствор соли серебра тока силой 8 а в течение 15 мин³⁰?

410. Сколько литров хлора, считая объем при нормальных условиях, выделится у анода при пропускании через раствор хлорида тока силой в 3 а в течение 2 ч?

411. Сколько литров кислорода, измеренного при нормальных условиях, выделится у анода при пропускании через раствор тока силой в 5 а в течение 1 ч?

412. Сколько литров водорода, считая объем при нормальных условиях, выделится у катода при пропускании через раствор соли натрия тока силою в 12 а в течение 1 ч 15 мин?

413. При электролизе нитрата висмута Bi(NO₃)₃ в течение 1 ч выделились на катоде 14 г висмута. Вычислить силу тока.

414. В течение какого времени нужно пропускать через раствор сульфата железа FeSO₄ ток силой в 6 а, чтобы выделить на катоде 2,8 г железа?

415. В течение какого времени нужно пропускать ток силой 25 а через раствор хлорида натрия, чтобы получить 1 м³ хлора, измеренного при нормальных условиях?

416. Вычислить эквивалент хрома, исходя из того, что при пропускании через раствор сульфата хрома Cr₂(SO₄)₃ тока силой 10 а в течение 30 мин на катоде отложилось 3,25 г хрома.

417. Вычислить эквивалент брома, зная, что при электролизе бромида натрия NaBr на катоде выделились 1120 мл водорода, измеренного при нормальных условиях, а на аноде 8 г брома.

418. Определить эквивалент кадмия, зная, что при пропускании тока через раствор нитрата Cd(NO₃)₂ выделились на катоде 11,2 г кадмия, а на аноде 1120 мл кислорода, измеренного при нормальных условиях.

419. Сколько атомов содержится в 1 мг натрия и в 1 мг калия?

420.1 м³ воды содержит 1 мг гидроокиси натрия. Сколько молекул NaOH содержится в 1 см³ этого раствора?

421. На реакцию с водой израсходован 1 г натрия. Какой объем (при н. у.) водорода при этом получился?

422. Натрий получают разложением хлорида натрия или гидроокиси натрия при пропускании через их расплавы электрического тока. Какое количество каждого из этих веществ требуется для получения 1 кг натрия?

423. Как можно потушить загоревшийся натрий? Дать обоснованный ответ.

424. В состав соединения входят натрий, кремний и кислород, массы которых находятся в отношении m_Na:m_Si:m_O = 23:14:24. Вывести формулу соединения.

425. В состав соединения входит 31,84% калия, 28,97% хлора и 39,17% кислорода. Вывести формулу этого соединения.

426. Исходным сырьем для получения соды служит поваренная соль. Не считая потерь в производстве, вычислить, сколько требуется исходного продукта, содержащего 99% хлорида натрия, для получения 1 т соды, содержащей 95% Na₂CO₃.

427. Как можно получить карбонат натрия, имея гидроокись натрия и другие необходимые реактивы? Написать уравнения реакций.

428. Как можно получить карбонат натрия, имея натрий и другие необходимые для реакции вещества? Написать уравнения последовательно протекающих реакций.

429. Что происходит с гидроокисью натрия при нахождении ее на воздухе? С какой составной частью воздуха она вступает в реакцию?

430. Гидроокись натрия может быть получена при смешивании раствора соды Na₂CO₃ с гашеной известью. Сколько гашеной извести требуется для получения 1 кг гидроокиси натрия? Как выделить гидроокись натрия?

431. Из 1 кг хлорида натрия получили 375 г натрия. Вычислить процент выхода этого вещества.

432. К раствору кислоты прибавлен раствор гидроокиси натрия. Как установить, с избытком или с недостатком взят раствор гидроокиси натрия?

433. В одной пробирке находится раствор гидроокиси натрия, в другой - раствор хлорида натрия. Как установить, в какой из пробирок находится каждый из этих растворов?

434. В одной из пробирок находится раствор хлорида калия, в другой - раствор карбоната калия. Как установить, в какой из пробирок находится каждый раствор?

435. Есть предположение, что в пробирке находится хлорид натрия. Как это установить?

436. Соединение KCl*MgCl₂*6H₂O является главной составной частью минерала карналлита. Сколько процентов калия содержится в этом соединении?

437. Содержание калия в минеральных удобрениях выражают количеством окиси калия K₂O, эквивалентным содержанию калия в них. Какое количество K₂O эквивалентно 1 кг KCl?

438. Сколько процентов калия в пересчете на K₂O содержится в сильвините, в состав которого входит 25% KCl?

439. Один из видов калийных удобрений, производимых из сильвинита, содержит 40% K₂O. Вычислить, сколько процентов хлорида калия содержится в нем.

440. В навозе содержится приблизительно 0,6 K₂O. Каким количеством минерального удобрения, содержащего 35% KCl, можно заменить калии, содержащийся в 1 т навоза?

441. В золе содержится около 25% K₂CO₃. Какое количество сильвинита, содержащего 18% K₂O, может заменить 1 ц золы?

442. Минерал каинит содержит 24,64% KCl, 39,69% MgSO₃ и 35,72% кристаллизационной воды. Сколько молей Каждой из составных частей содержится в 100 г этого минерала? Найти его формулу.

443. В чашку с водой опустили крупинку натрия. По окончании реакции в раствор внесли кристаллик хлорида меди CuCl₂. Составить уравнения обеих реакций и, считая, что все вещества прореагировали полностью, определить, что осталось в растворе по окончании реакции.

444. Определить количество нейтронов и протонов в ядрах атомов магния, кальция, стронция.

445. Кальций содержится в природе в виде солей, формулы которых CaCO₃, CaSO₄*2H₂O и Ca₃(PO₄)₂. Сколько процентов кальция содержится в каждой из этих солей?

446. Из какой природной соли наиболее просто получить окись кальция? Как это осуществить? Составить уравнение реакции.

447. Составить уравнения следующих реакций:

• горение кальция;
• разложение карбоната кальция;
• взаимодействие окиси кальция с водой;
• взаимодействие кальция с водой - и указать, какие из этих реакций относятся к окислительно-восстановительным.

448. Как можно получить хлорид магния, имея сульфат магния и другие необходимые реактивы? Написать молекулярные и ионные уравнения реакций.

449. Как можно получить окись магния, имея хлористый магний и другие необходимые реактивы? Написать уравнения реакций.

450. Составить молекулярное и ионное уравнения реакций взаимодействия гидроокиси кальция с соляной кислотой.

451. Какой объем 10-процентного раствора HCl (d = 1,05 ^г/_см³) требуется для реакции с 2,94 г гидроокиси кальция?

452. Во что превращается гидроокись кальция при длительном хранении на воздухе? Составить уравнение реакции.

453. Какое количество известняка, содержащего 85% СаСO₃, требуется для получения 100 т окиси кальция?

454. Сколько окиси кальция будет содержаться в извести, полученной при обжиге 50 т известняка, содержащего 85% СаСO₃, если потери в производстве составляют 5%?

455. Какой объем (при н. у.) двуокиси углерода получится при полном разложении 1 т известняка, содержащего 80% СаСО₃?

456. Какой объем (при н. у.) двуокиси углерода может быть поглощен 100 кг гидроокиси кальция, содержащей 10% примесей?

457. Что произойдет, если к раствору хлорида кальция ?прибавить раствор соды Na₂CO₃? Составить молекулярное и ионное уравнения реакций.

458. Неизвестно, что представляет собой данная соль, карбонат кальция или сульфат кальция. Как это узнать?

459. Какие соли кальция растворимы в воде: нитрат кальция Са (NO₃)₂, фосфат кальция Са₃(РO₄)₂, бикарбонат кальция Са (НСO₃)₂, сульфат кальция CaSO₄?

460. Что произойдет, если к раствору бикарбоната кальция прибавить раствор гидроокиси кальция? Составить молекулярное и ионное уравнения реакций.

461. При кипячении раствора выпал белый осадок, который оказался карбонатом кальция. Какая соль кальция содержалась в растворе? Составить уравнение реакции.

462. Как выделить из раствора содержащиеся в нем ионы Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺?

463. Что произойдет, если к раствору, содержащему бикарбонат кальция, будет прибавлен раствор карбоната калия? Составить молекулярное и ионное уравнения реакций.

464. Составить молекулярное и ионное уравнения реакций между бикарбонатом кальция и соляной кислотой.

465. Вычислить грамм-эквиваленты карбоната и бикарбоната кальция.

466. На реакцию с содержавшимся в растворе бикарбонатом кальция израсходовано 10 см³ 5-процентного раствора соляной кислоты (d = 1,024 ^г/_см³). Сколько бикарбоната Кальция было в растворе?

467. На реакцию с бикарбонатом кальция, содержавшимся в 25 см³ раствора, израсходовали 15 см³ 0,1 н. раствора соляной кислоты. Сколько грамм-эквивалентов бикарбоната кальция содержалось в 1 л раствора?

468. К 2 г карбоната кальция прибавили 20 см³ 2 М раствора соляной кислоты. Что и в каких количествах содержалось в растворе после полного удаления из него образовавшейся при реакции двуокиси углерода?

469. Как получить из бикарбоната кальция окись кальция? Составить уравнения реакций.

470. Сколько электронов имеется в ионе алюминия Al³⁺? Как они расположены по электронным оболочкам?

471. Сколько протонов и нейтронов входит в состав ядра атома алюминия ²⁷Al?

472. Выразить электронно-ионными уравнениями процесс взаимодействия алюминия с бромом.

473. Сколько алюминия может быть получено из 1 т глинозема, содержащего 95% окиси алюминия, если выход составляет 98%?

474. Какое количество технического алюминия, содержащего 98% алюминия, требуется для восстановления марганца из 1 кг минерала, содержащего 87% двуокиси марганца?

475. Составить уравнения реакции растворения алюминия в соляной и серной кислотах. Сколько расходуется каждой из кислот на реакцию с 9 г алюминия?

476. Составить уравнения диссоциации солей, формулы которых AlCl₃, Al(NO₃)₃ и Al₂(SO₄)₃.

477. Составить молекулярные и ионные уравнения реакций между хлоридом алюминия и гидроокисью натрия, между сульфатом алюминия и гидроокисью калия.

478. Составить молекулярные и ионные уравнения реакций взаимодействия гидроокиси алюминия с серной и соляной кислотами.

479. Составить молекулярное и ионное уравнения реакций взаимодействия между гидроокисью алюминия и гидроокисью натрия.

480. Составить уравнения реакций для следующих превращений:

481. Составить уравнение реакции диссоциации алюмината натрия NaAlO₂.

482. Составить уравнения последовательно протекающих реакций при "растворении" алюминия, освобожденного от защитной пленки, в концентрированном растворе гидроокиси натрия и вывести общее уравнение реакции.

483. Сколько требуется 6-процентного раствора гидроокиси натрия для реакции с хлоридом алюминия, содержащимся в 10 см³ 5-процентного раствора (d = 1,04 ^г/_см³), до образования алюмината NaAlO₂?

484. Какой объем 1 М раствора гидроокиси натрия требуется для реакции с сульфатом алюминия, содержащимся в 20 см³ 1 М раствора?

485. Какой объем 0,5 М раствора соляной кислоты требуется для реакции с 0,468 г гидроокиси алюминия?

486. Вычислить грамм-эквиваленты хлорида алюминия и сульфата алюминия.

487. Сколько требуется хлорида алюминия для приготовления 0,5 л 0,2 н. раствора?

488. Сколько сульфата алюминия содержится в 1 см³ 2 н. раствора?

489. Для реакции с хлоридом алюминия, содержащимся в 20 см³ раствора, израсходовано 15 см³ 2 н. раствора гидроокиси натрия. Вычислить нормальность раствора хлорида алюминия.

490. Сульфат алюминия получают растворением гидроокиси алюминия в серной кислоте. Сколько нужно взять серной кислоты и воды на 100 г гидроокиси алюминия, чтобы получить кристаллогидрат, формула которого Al₂(SO₄)₃*18H₂O.

491. К раствору, содержащему 2,37 г кристаллогидрата KAl(SO₄)₂*12H₂O, прибавили 10 см³ 10-процентного раствора гидроокиси натрия (d = 1,115 ^г/_см³). Какие вещества и в каких количествах будут в растворе после реакции?

492. Имеется алюминий и раствор серной кислоты. Предложите способ получения из этих веществ кристаллогидрата сульфата алюминия Al₂(SO₄)₃*18H₂O.

493. При взаимодействии водяного пара с раскаленным железом получается окись железа FeSO₄ и водород. Составить уравнение реакции и определить, сколько железа расходуется на получение 1 м³ (при н. у.) водорода.

494. В состав магнитного железняка входит смешанный окисел железа FeSO₄. Сколько атомов двух- и трехвалентного железа входит в состав молекулы этого соединения? Сколько процентов железа содержится в нем?

495. Составить формулы нормальных и основных хлоридов, сульфатов и нитратов трехвалентного железа.

496. Написать уравнение реакции растворения железа в соляной кислоте. Какой объем 2 н. раствора HCl расходуется на растворение 0,56 г железа?

497. Растворение железа в концентрированной серной кислоте дает соль железа (III), двуокись серы и воду. Составить уравнение реакции.

498. При растворении железа в разбавленной азотной кислоте получается нитрат железа Fe (NO₃)₃, окись азота NO и вода. Составить уравнение реакции.

499. Составить уравнение реакции растворения железа в разбавленной серной кислоте. Выразить это электронно-ионными уравнениями и определить, что при этой реакции является окислителем, что восстановителем.

500. Какими способами можно получить хлорид железа FeCl₃, имея железо и другие необходимые реактивы? Написать уравнения реакций.

501. В лаборатории имеются: железо, разбавленная серная кислота и необходимое оборудование. Как получить кристаллогидрат сульфата железа FeSO₄*7H₂O?

502. Какой объем 26-процентной серной кислоты (d = 1,19 ^г/_см³) требуется, чтобы растворить 50 г железа, и сколько сульфата железа FeSO₄*7H₂O должно при этом получиться?

503. С помощью каких реакций можно осуществить следующие превращения:

• Fe → FeCl₂ → FeCl₃ → Fe (OH)₃ → Fe₂O₃;
• Fe → FeCl₃ → Fe(OH)₃ → Fe₂(SO₄)₃?

Составить уравнения реакций и определить, какие из них являются окислительно-восстановительными.

504. Сколько хлорида железа FeCl₃ требуется для приготовления 2 л 0,25 М раствора?

505. Какой объем 0,5 М раствора гидроокиси калия требуется для реакции с 20 мл 0,1 М раствора хлорида железа FeCl₃?

506. Вычислить грамм-эквивалент хлорида железа FeCl₃ и найти, какое количество этой соли требуется для приготовления 300 мл 1 н. раствора.

507. Для реакции с 40 см³ раствора хлорида железа FeCl₃ потребовалось 20 мл 1 М раствора гидроокиси натрия. Вычислить нормальность раствора хлорида железа.

508. В руде содержится 80% Fe₂O₃. Сколько железа (в процентах) содержится в этой руде?

509. Сколько кокса, содержащего 98% углерода, потребуется для получения железа из 1 кг руды, содержащей 90% Fe₂O₃, если потери в производстве составляют 20%?

510. В передельном чугуне содержатся 4% С, 1% Si и 2% Mn. Вычислить объем кислорода (при н. у.), требуемый на окисление указанных элементов, содержащихся в 100 т чугуна. При расчете принять, что углерод окисляется до СО; кремний - до SiO₂; марганец - до MnO.