Установите соответствие между уравнением реакции и формулой восстановителя в данной реакции. УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ: А) 2H2S + SO2 = 3S + 2H2O; Б) SO2 + NO2 = SO3 + NO; В) S + 2HI = I2 + H2S. ФОРМУЛА ВОССТАНОВИТЕЛЯ: 1) H2S; 2) S; 3) SO2; 4) HI.

Восстановитель — это вещество, атомы которого отдают электроны и повышают степень окисления. Поэтому в каждом уравнении находим элемент, чья степень окисления возросла, и указываем вещество, в состав которого он входил до реакции. А) \(2H_{2}\overset{-2}{S} + \overset{+4}{S}O_{2} = 3\overset{0}{S} + 2H_{2}O\). Сера сульфида повышает степень окисления с \(-2\) до \(0\), значит электроны отдаёт сероводород: восстановитель — \(H_{2}S\) (сера оксида, наоборот, понижает степень окисления с \(+4\) до \(0\) и играет роль окислителя). Ответ — 1. Б) \(\overset{+4}{S}O_{2} + \overset{+4}{N}O_{2} = \overset{+6}{S}O_{3} + \overset{+2}{N}O\). Сера переходит из \(+4\) в \(+6\), то есть отдаёт по два электрона, а азот принимает их, понижая степень окисления с \(+4\) до \(+2\). Восстановитель — \(SO_{2}\). Ответ — 3. В) \(\overset{0}{S} + 2H\overset{-1}{I} = \overset{0}{I_{2}} + H_{2}\overset{-2}{S}\). Иод повышает степень окисления с \(-1\) до \(0\), электроны отдаёт именно иодоводород, а сера их принимает, переходя из \(0\) в \(-2\). Восстановитель — \(HI\). Ответ — 4. Ответ: 134.

Установите соответствие между солью и продуктами электролиза водного раствора этой соли, которые выделяются на инертных электродах. СОЛЬ: А) CaBr2; Б) AgNO3; В) KNO3. ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА: 1) водород и кислород; 2) водород и галоген; 3) металл и галоген; 4) металл и кислород.

Электролизу подвергают водные растворы солей на инертных электродах, поэтому в разряде участвуют не только ионы соли, но и вода. А) \(CaBr_{2}\) — ответ 2 (водород и галоген). Кальций стоит в ряду активности левее алюминия, поэтому на катоде вместо металла восстанавливается вода; на аноде бромид-ион окисляется легче воды. Катод: \(2H_{2}O + 2e^{-} \rightarrow H_{2}\uparrow + 2OH^{-}\) Анод: \(2Br^{-} - 2e^{-} \rightarrow Br_{2}\) \(CaBr_{2} + 2H_{2}O \xrightarrow{\text{электролиз}} H_{2}\uparrow + Br_{2} + Ca(OH)_{2}\) Б) \(AgNO_{3}\) — ответ 4 (металл и кислород). Серебро стоит в ряду активности после водорода, поэтому на катоде выделяется металл; нитрат-ион в водном растворе не окисляется, вместо него окисляется вода. Катод: \(Ag^{+} + e^{-} \rightarrow Ag\) Анод: \(2H_{2}O - 4e^{-} \rightarrow O_{2}\uparrow + 4H^{+}\) \(4AgNO_{3} + 2H_{2}O \xrightarrow{\text{электролиз}} 4Ag + O_{2}\uparrow + 4HNO_{3}\) В) \(KNO_{3}\) — ответ 1 (водород и кислород). Калий — активный металл, нитрат-ион — кислородсодержащий остаток, поэтому на обоих электродах разряжается только вода, а соль остаётся в растворе. Катод: \(2H_{2}O + 2e^{-} \rightarrow H_{2}\uparrow + 2OH^{-}\) Анод: \(2H_{2}O - 4e^{-} \rightarrow O_{2}\uparrow + 4H^{+}\) \(2H_{2}O \xrightarrow{\text{электролиз}} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow\) Ответ: 241

Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов. 1) ZnCl2; 2) K3PO4; 3) HNO3; 4) LiOH. Запишите номера веществ в порядке убывания значения pH их водных растворов, учитывая, что концентрация всех растворов (моль/л) одинаковая.

Чтобы расставить растворы по убыванию pH, вспомни: чем сильнее щёлочная среда, тем pH больше, а самое маленькое значение — у сильной кислоты. \(ZnCl_{2}\) — соль слабого основания \(Zn(OH)_{2}\) и сильной кислоты \(HCl\), поэтому идёт гидролиз по катиону: \(Zn^{2+} + H_{2}O \rightleftharpoons ZnOH^{+} + H^{+}\). Накапливаются ионы \(H^{+}\) — среда кислая, но слабо (гидролиз обратим), поэтому pH ниже 7, но заметно выше, чем у сильной кислоты. \(K_{3}PO_{4}\) — соль сильного основания \(KOH\) и слабой кислоты \(H_{3}PO_{4}\), гидролиз по аниону: \(PO_{4}^{3-} + H_{2}O \rightleftharpoons HPO_{4}^{2-} + OH^{-}\). Появляются ионы \(OH^{-}\) — среда щелочная, pH больше 7, но щёлочи здесь образуется мало. \(HNO_{3}\) — сильная одноосновная кислота, диссоциирует полностью: \(HNO_{3} \rightarrow H^{+} + NO_{3}^{-}\). Концентрация \(H^{+}\) максимальная из всего перечня, значит среда сильнокислая и pH самый низкий. \(LiOH\) — щёлочь, сильное основание: \(LiOH \rightarrow Li^{+} + OH^{-}\). Концентрация \(OH^{-}\) наибольшая, среда сильнощелочная и pH самый высокий. Выстраиваем по убыванию pH: сначала сильное основание \(LiOH\) (4), затем соль со щелочной средой \(K_{3}PO_{4}\) (2), потом соль с кислой средой \(ZnCl_{2}\) (1) и в конце сильная кислота \(HNO_{3}\) (3). Ответ: 4213

Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему 3FeO(тв.) + H2O(г.) Fe3O4(тв.) + H2(г.) + Q и направлением смещения химического равновесия в результате этого воздействия. ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ: А) увеличение концентрации водорода; Б) понижение температуры; В) повышение давления; Г) уменьшение концентрации паров воды. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ: 1) смещается в сторону прямой реакции; 2) смещается в сторону обратной реакции; 3) практически не смещается. З

Принцип Ле Шателье: если на равновесную систему подействовать извне (изменить концентрацию, температуру или давление), равновесие смещается в ту сторону, которая ослабляет это воздействие. Разберём систему \(3FeO_{(тв.)} + H_{2}O_{(г.)} \rightleftarrows Fe_{3}O_{4(тв.)} + H_{2(г.)} + Q\). Прямая реакция экзотермическая (\(+Q\)), то есть идёт с выделением теплоты. Газообразных веществ слева 1 моль (\(H_{2}O\)) и справа 1 моль (\(H_{2}\)) — твёрдые \(FeO\) и \(Fe_{3}O_{4}\) в подсчёте газов не участвуют, их концентрации постоянны и на равновесие не влияют. А) Увеличение концентрации водорода — 2. \(H_{2}\) — продукт прямой реакции. Система стремится убрать его избыток, поэтому расходует водород в обратной реакции: равновесие смещается в сторону обратной реакции. Б) Понижение температуры — 1. При охлаждении система стремится восполнить недостаток теплоты и усиливает ту реакцию, которая теплоту выделяет. Здесь это прямая реакция (\(+Q\)), значит равновесие смещается в сторону прямой реакции. В) Повышение давления — 3. Давление влияет только через число молей газов, а их поровну: 1 моль \(H_{2}O\) переходит в 1 моль \(H_{2}\). Смещаться некуда — ни одна сторона не уменьшает объём, поэтому равновесие практически не смещается. Г) Уменьшение концентрации паров воды — 2. \(H_{2}O\) — исходное вещество. При её нехватке система стремится восполнить убыль и усиливает реакцию, в которой вода образуется, то есть обратную: равновесие смещается в сторону обратной реакции. Полезно помнить ещё два случая, которые часто встречаются в этой линии: катализатор равновесие не смещает — он одинаково ускоряет и прямую, и обратную реакции, поэтому лишь быстрее приводит систему к тому же самому равновесию; и изменение концентрации вещества, которого в данной системе нет (постороннего газа, не участвующего в реакции), на положение равновесия тоже не влияет — в обоих случаях ответ «практически не смещается». Ответ: 2132.

В реактор постоянного объёма поместили азот и фтор. При этом исходная концентрация фтора составляла 1,2 моль/л. В результате протекания обратимой реакции N2(г.) + 3F2(г.) 2NF3(г.) в реакционной системе установилось химическое равновесие, при котором концентрации азота и трифторида азота составили 0,2 моль/л и 0,4 моль/л соответственно. Определите исходную концентрацию N2 (X) и равновесную концентрацию F2 (Y). Выберите из списка номера правильных ответов. 1) 0,1 моль/л; 2) 0,2 моль/л; 3) 0,3 моль/л; 4) 0,4 моль/л; 5) 0,5 моль/л; 6) 0,6 моль/л. Запишите выбранные номера (X, Y).

По уравнению \(N_{2} + 3F_{2} \rightleftharpoons 2NF_{3}\) видно, что фтора расходуется в 3 раза больше, чем азота, а трифторида азота образуется в 2 раза больше, чем расходуется азота. Образовалось \(NF_{3}\): \(\Delta c(NF_{3}) = 0{,}4\) моль/л (в исходной смеси его не было). Израсходовано азота — вдвое меньше: \(\Delta c(N_{2}) = 0{,}4 : 2 = 0{,}2\) моль/л. Израсходовано фтора — втрое больше, чем азота: \(\Delta c(F_{2}) = 0{,}2 \cdot 3 = 0{,}6\) моль/л. Исходная концентрация азота — это равновесная плюс израсходованная: \(c_{исх}(N_{2}) = 0{,}2 + 0{,}2 = 0{,}4\) моль/л (X — ответ 4). Равновесная концентрация фтора — это исходная минус израсходованная: \(c_{равн}(F_{2}) = 1{,}2 - 0{,}6 = 0{,}6\) моль/л (Y — ответ 6). Ответ: 46.