Задачи и упражнения для самостоятельного решения. 22.1. Закончить уравнения реакций: а) Fe + H2SO4 (разб.) = ;

22.1. Закончить уравнения реакций: а) Fe + H₂SO₄ (разб.) = …;

б) Fe + HNO₃ (оч. разб.) = …; в) Ni + H₂SO₄ (конц.) = …; г) Co + HCl = ….

22.2. Написать в молекулярном и ионном виде уравнения реакций взаимодействия гидроксидов железа (II), кобальта (II) и никеля (III) с соляной кислотой.

22.3. Составить уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений:

Fe → FeSO₄ → Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃ → FeCl₃.

22.4. Могут ли в растворе находиться совместно следующие вещества:

а) FeCl₃ и SnCl₂; б) FeSO₄ и NaOH;

в) FeCl₃ и K₃[Fe(CN)₆; г) FeSO₄ и K₃[Fe(CN)₆?

Для взаимодействующих веществ составить уравнения реакций.

22.5. Восстановление Fe₃O₄ оксидом углерода идет по уравнению

Fe₃O₄ + CO = 3FeO + CO₂.

Вычислить ΔG°_х.р. и сделать вывод о возможности самопроизвольного протекания этой реакции при 298 К. В каком направлении сместится равновесие этой реакции при повышении температуры?

( = –1014,2 кДж/моль; = –137,1 кДж/моль,

= –244,3 кДж/моль, –394,4 кДж/моль).

(Ответ: 24 кДж).

22.6. Составить уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений:

Fe → FeСl₂ → Fe(CN)₂ → K₄[Fe(CN)₆] → K₃[Fe(CN)₆].

22.7. Закончить уравнения реакций: а) Fe(OH)₂ + O₂ + H₂O = …;

б) Fe(OH)₃ + HCl = …; в) Co(OH)₃ + HCl = …; г) Ni(OH)₃ + HCl = ….

22.8. Составить уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений:

Ni → Ni(NO₃)₂ → Ni(OH)₂ → Ni(OH)₃ → NiCl₂.

22.9. Какие степени окисления проявляет железо в своих соединениях? Как можно обнаружить ионы Fe²⁺ и Fe³⁺ в растворе? Составить молекулярные и ионные уравнения соответствующих реакций.

22.10. Написать в молекулярном и ионном виде уравнения реакций гидролиза солей: а) FeCl₂ + H₂O ↔ …; б) NiSO₄ + H₂O ↔ …;

в) Co(NO₃)₂ + H₂O ↔ …; г) Fe₂(SO₄)₃ + H₂O ↔ ….

22.11. Закончить уравнения реакций получения ферратов калия и бария (K₂FeO₄, BaFeO₄): а) KOH + FeCl₃ + Br₂ = K₂FeO₄ + …;

б) K₂FeO₄ + BaCl₂ = …; в) Fe₂O₃ + KNO₃ + KOH = KNO₂ + ….

22.12. Закончить уравнения реакций образования комплексных соединений и назвать их, учитывая, что координационное число железа равно 6, а кобальта и никеля 4. а) Fe(CN)₂ + KCN = …;

б) Co(SCN)₂ + NH₄SCN (избыток) = …; в) NiSO₄ + NH₄OH (избыток) = ….

22.13. Сколько часов надо вести электролиз раствора FeSO₄, чтобы при силе тока в 2 А выделилось 279,2 г чистого железа? (Ответ: 133,6 ч).

22.14. Рассчитать молярную массу эквивалентов и эквивалент восстановителя в реакции Fe(OH)₂ + KMnO₄ + H₂O = ….

22.15. Определить тепловой эффект реакции 4FeS₂ + 11O₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂,

если в реакции участвует 59,2 г FeS₂, а энтальпии образования реагирующих веществ равны: = –148,5 кДж/моль; = –803,3 кДж/моль;

= –297,4 кДж/моль. (Ответ: –418,3 кДж).

22.16. Состав комплексной соли кобальта выражается эмпирической формулой CoCl₃∙4NH₃. При взаимодействии с нитратом серебра осаждается лишь одна треть содержащегося в соли хлора. Учитывая, что координационное число кобальта в этом соединении 6, определить, какие лиганды входят в состав комплексного иона и написать координационную формулу соли.

22.17. По стандартным энтальпиям образования веществ вычислить тепловой эффект реакции, протекающей при выплавке чугуна,

3Fe₂O₃ + CO = 2Fe₃O₄ + CO₂.

( = –110,5 кДж/моль; = –393,5 кДж/моль;

= –822,2 кДж/моль; = –1117,1 кДж/моль).

(Ответ: –50,6 кДж).

22.18. Закончить в молекулярном и ионном виде уравнения качественных реакций на ион Fe³⁺: а) Fe₂(SO₄)₃ + KOH = …; б) FeCl₃ + K₄[Fe(CN)₆] = …;

в) Fe(NO₃)₃ + KSCN = ….

22.19. Закончить уравнения реакций: а) FeSO₄ + Br₂ + H₂SO₄ = …;

б) FeCl₃ + H₂S = …; в) FeCl₃ + Na₂CO₃ + H₂O = …; г) Fe + HNO₃ (разб.) = ….

22.20. Как влияет на коррозию железа его контакт с другими металлами? Какой металл будет разрушаться первым при повреждении поверхности а) луженого, б) оцинкованного; в) никелированного железа? Составить схемы образующихся гальванических элементов. Написать уравнения реакций катодных и анодных процессов.