Установите соответствие между уравнением реакции и свойством серы в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ: A) SO2 + H2O2 = H2SO4; Б) S + 2H2SO4 = 3SO2 + 2H2O; В) H2S + CaH2 = CaS + 2H2 СВОЙСТВО СЕРЫ: 1) только окислитель; 2) только восстановитель; 3) и окислитель, и восстановитель; 4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств

Определи степень окисления серы слева и справа в каждом уравнении и сравни. А) \(SO_{2} + H_{2}O_{2} = H_{2}SO_{4}\): сера переходит из \(S^{+4}\) в \(S^{+6}\), то есть только отдаёт электроны. Окислителем здесь работает пероксид водорода, а сера — только восстановитель (2). Б) \(S + 2H_{2}SO_{4} = 3SO_{2} + 2H_{2}O\): простое вещество \(S^{0}\) повышает степень окисления до \(S^{+4}\), а сера кислоты \(S^{+6}\) понижает её тоже до \(S^{+4}\). Обе роли достаются одному элементу, значит сера — и окислитель, и восстановитель (3). В) \(H_{2}S + CaH_{2} = CaS + 2H_{2}\): сера и в сероводороде, и в сульфиде кальция имеет степень окисления \(-2\). Электроны перераспределяются только между атомами водорода (\(H^{+1}\) и \(H^{-1}\) дают \(H_{2}^{0}\)), поэтому сера не проявляет окислительно-восстановительных свойств (4). Ответ: 234

Установите соответствие между солью и продуктами электролиза водного раствора этой соли, которые выделяются на инертных электродах: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. СОЛЬ: А) CaBr2; Б) K2SO4; В) CuCl2 ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА: 1) металл и галоген; 2) водород и галоген; 3) водород и кислород; 4) металл, водород и галоген

Электролизу подвергают водные растворы солей на инертных электродах, поэтому в разряде участвуют не только ионы соли, но и молекулы воды. А) \(CaBr_{2}\) — ответ 2. Кальций стоит в ряду активности до алюминия, поэтому на катоде из водного раствора он не восстанавливается — вместо него восстанавливается вода; на аноде окисляется бромид-ион. Катод: \(2H_{2}O + 2e^{-} \rightarrow H_{2}\uparrow + 2OH^{-}\) Анод: \(2Br^{-} - 2e^{-} \rightarrow Br_{2}\) \(CaBr_{2} + 2H_{2}O \rightarrow H_{2}\uparrow + Br_{2} + Ca(OH)_{2}\) Выделяются водород и галоген. Б) \(K_{2}SO_{4}\) — ответ 3. Калий — активный металл, на катоде восстанавливается вода; сульфат-ион как кислородсодержащий анион не окисляется, на аноде окисляется вода. Катод: \(2H_{2}O + 2e^{-} \rightarrow H_{2}\uparrow + 2OH^{-}\) Анод: \(2H_{2}O - 4e^{-} \rightarrow O_{2}\uparrow + 4H^{+}\) \(2H_{2}O \rightarrow 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow\) Выделяются водород и кислород, соль остаётся в растворе. В) \(CuCl_{2}\) — ответ 1. Медь стоит в ряду активности после водорода, поэтому на катоде восстанавливается сам металл; на аноде окисляется хлорид-ион. Катод: \(Cu^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Cu\) Анод: \(2Cl^{-} - 2e^{-} \rightarrow Cl_{2}\uparrow\) \(CuCl_{2} \rightarrow Cu + Cl_{2}\uparrow\) Выделяются металл и галоген. Ответ: 231

Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов. 1) сероводород; 2) аммиак; 3) бромоводород; 4) нитрат бария. Запишите номера веществ в порядке возрастания значения pH их водных растворов, учитывая, что концентрация всех растворов (моль/л) одинаковая.

Среда раствора зависит от того, какие ионы даёт вещество в воде: избыток \(H^{+}\) — кислая среда и низкий pH, избыток \(OH^{-}\) — щелочная среда и высокий pH. Сероводород \(H_{2}S\) — слабая двухосновная кислота, диссоциирует лишь частично: \(H_{2}S \rightleftarrows H^{+} + HS^{-}\). Среда кислая, но ионов \(H^{+}\) заметно меньше, чем в растворе сильной кислоты такой же концентрации. Аммиак \(NH_{3}\) — слабое основание, в воде даёт гидрат: \(NH_{3} + H_{2}O \rightleftarrows NH_{3}\cdot H_{2}O \rightleftarrows NH_{4}^{+} + OH^{-}\). Среда щелочная, pH больше 7 — самый высокий в перечне. Бромоводород \(HBr\) — сильная кислота, диссоциирует полностью: \(HBr \rightarrow H^{+} + Br^{-}\). Среда кислая, концентрация \(H^{+}\) максимальна, значит pH самый низкий. Нитрат бария \(Ba(NO_{3})_{2}\) — соль сильного основания \(Ba(OH)_{2}\) и сильной кислоты \(HNO_{3}\), поэтому гидролизу не подвергается: \(Ba^{2+} + H_{2}O \cancel{=} BaOH^{+} + H^{+}\). Среда нейтральная, pH около 7. Расставляем по возрастанию pH: сначала сильная кислота, затем слабая, потом нейтральный раствор соли и в конце слабое основание. Ответ: 3142

Установите соответствие между внешним воздействием на систему C4H8(г) + H2(г) C4H10(г) + Q и смещением химического равновесия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ: А) увеличение концентрации водорода; Б) повышение температуры; В) повышение давления; Г) использование катализатора. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ: 1) смещается в сторону прямой реакции; 2) смещается в сторону обратной реакции; 3) практически не смещается.

Принцип Ле Шателье: при внешнем воздействии равновесие смещается в сторону той реакции, которая это воздействие ослабляет. Разберём реакцию \(C_{4}H_{8(г)} + H_{2(г)} \rightleftharpoons C_{4}H_{10(г)} + Q\): слева 2 моль газов, справа 1 моль (объём газов уменьшается), прямая реакция экзотермическая (\(+Q\)), обратная — эндотермическая. А) увеличение концентрации водорода — 1 (прямая реакция). \(H_{2}\) — исходное вещество; система «расходует» избыток реагента, поэтому равновесие смещается в сторону образования \(C_{4}H_{10}\). Б) повышение температуры — 2 (обратная реакция). Нагревание сдвигает равновесие в сторону эндотермического процесса, который поглощает тепло. Прямая реакция идёт с выделением тепла, значит смещение — в сторону обратной. В) повышение давления — 1 (прямая реакция). Рост давления смещает равновесие туда, где меньше молей газов: \(2\) моль газа слева против \(1\) моль справа, то есть в сторону бутана. Г) использование катализатора — 3 (практически не смещается). Катализатор одинаково ускоряет прямую и обратную реакции, поэтому лишь быстрее приводит систему к равновесию, но не меняет его положение. Полезно помнить: равновесие не смещают ни катализатор, ни изменение концентрации вещества, которого в системе нет (его добавление ничего не меняет, так как оно не участвует в равновесии); давление «работает» только тогда, когда числа молей газов слева и справа различаются. Ответ: 1213.

В реактор постоянного объёма поместили водород и углекислый газ. При этом исходная концентрация водорода составляла 0,9 моль/л. В результате протекания обратимой реакции H2(г) + CO2(г) H2O(г) + CO(г) в реакционной системе установилось химическое равновесие, при котором концентрации оксида углерода(IV) и оксида углерода(II) составили 0,1 моль/л и 0,6 моль/л соответственно. Определите равновесную концентрацию H2 (X) и исходную концентрацию CO2 (Y). Выберите из списка номера правильных ответов. 1) 0,1 моль/л; 2) 0,3 моль/л; 3) 0,5 моль/л; 4) 0,7 моль/л; 5) 0,9 моль/л; 6) 1,1 моль/л. Запишите выбранные номера (X, Y).

1) Уравнение реакции: \(H_{2} + CO_{2} \rightleftharpoons H_{2}O + CO\). Все коэффициенты равны 1, значит вещества расходуются и образуются в равных количествах: сколько моль/л прореагировало водорода, столько же прореагировало углекислого газа и столько же образовалось \(CO\). 2) По условию к моменту равновесия образовалось \(0{,}6\) моль/л \(CO\). Значит, изменение концентраций всех участников составило \(0{,}6\) моль/л: водорода израсходовалось \(0{,}6\) моль/л и углекислого газа израсходовалось \(0{,}6\) моль/л. 3) Равновесная концентрация водорода (X): \(c(H_{2}) = 0{,}9 - 0{,}6 = 0{,}3\) моль/л. 4) Исходная концентрация углекислого газа (Y) равна сумме его равновесной концентрации и того, что прореагировало: \(c_{0}(CO_{2}) = 0{,}1 + 0{,}6 = 0{,}7\) моль/л. Ответ: 24.