Определить, образуется ли осадок хлорида свинца (II), если к 0,05 М раствору нитрата свинца (II) добавить равный объем 0,02 М раствора хлороводородной кислоты.

Определить объем 1 н раствора гидроксида натрия, который расходуется на взаимодействие с 4,5 г хлорида алюминия при образовании тетрагидроксоалюмината натрия.

УРОВЕНЬ В

Уравнять реакцию методом электронного баланса.

Указать окислитель и восстановитель:

PbO2 + HCl → PbCl2 + Cl2 + H2O

 

Дано: Уравнение реакции
Уравнять реакцию и указать окислитель и восстановитель

РЕШЕНИЕ:

Pb+4O2+ HCl-1 → Pb+2Cl2 + Cl20 + H2O

 

 

НОК ДМ

восст-ль Cl-1 - 1e = Cl0 2

окисл-ль Pb+4 + 2e = Pb+2 1

2Cl-1 + Pb+4 = Cl20 + Pb+2

Переносим найденные коэффициенты в молекулярное уравнение, окончательно уравниваем его, учитывая при этом количество ионов Cl-, необходимое для получения PbCl2.

PbO2 + 4HCl = PbCl2 + Cl2 + 2H2O

 

 

Дано: = 4,5 г сэк(NaOH) = 1 моль/л
- ?

РЕШЕНИЕ:

Тетрагидроксоалюминат натрия образуется при протекании следующих последовательных реакций:

 

 

AlCl3 + 3NaOH = 3NaCl + Al(OH)3

Al(OH)3 + NaOH =Na[Al(OH)4]

 

4NaOH + AlCl3 = 3NaCl + Na[Al(OH)4] (суммарное уравнение)

4 MNaOH - M

mNaOH - m

m= = = 5,39 г

сэк(NaOH) = , откуда

=

== 0,135 л = 135 см3

Ответ: = 135 cм3

 

Дано: с= 0,02 M с= 0,05 M V= V
Образуется ли осадок-?

РЕШЕНИЕ:

При сливании растворов протекает следующая реакция:

Pb(NO3)2 + 2HCl= PbCl2+ 2HNO3

Осадок PbCl2 образуется только в случае, если

 

с·с> ПР= 2·10(табл.)

С учетом увеличения объема раствора при сливании в 2 раза:

с= с··n= = 2,5·10-2 моль/л

с= с··n= = 1·10-2 моль/л

с·с= 2,5·10·(1·10)2 = 2,5·10

Так как 2,5·10< 2·10-5 (ПР), то осадок PbCl2 не образуется.

Ответ: осадок PbCl2 не образуется .

3. Составить схему коррозионного ГЭ, возникающего при контакте оловянной пластинки, площадью 35 см2 с медной в растворе хлороводородной кислоты. Написать уравнения электродных процессов и суммарной реакции процесса коррозии.

а) Вычислить объемный и весовой показатели коррозии, если за 70 минут в процессе коррозии выделилось 1,5 см3 газа (н.у.).

б) Вычислить весовой и глубинный показатели коррозии, если за 80 минут потеря массы корродируемого металла составила 5,6 ∙10-3 г. Плотность металла 7,3 г/см3.

 

РЕШЕНИЕ:

По таблице находим значения стандартных электродных потенциалов олова (II) и меди (II):

= - 0,14 В, = 0,34 В.

Так как <, то анодом в коррозионном ГЭ будет олово, катодом – медь.

Составим схему коррозионного ГЭ:

 

А(-)Sn │ HCl │ Cu(+)K

или

А(-)Sn │ H+ │ Cu(+)K

 

Cоставляем уравнения электродных процессов и суммарной реакции процесса коррозии:

На A(-)Sn – 2ē = Sn2+

На К(+)2Н+ + 2ē = Н2


Sn + 2H+ = Sn2+ + H2

Sn + 2HCl = SnCl2 + H2 – суммарная реакция процесса коррозии.

а)

Дано: τ = 70 мин Vгаза=1,5см3 S = 35 см 2   KV -? Km - ?

Рассчитываем объемный показатель коррозии (KV) по формуле: KV = , см3/м2∙час. При расчете KV принимаем: S – площадь поверхности анода, м2; τ – время процесса коррозии, час; Vгаза – объем выделившегося газа, см3.

Из уравнения суммарной реакции процесса коррозии следует, что при коррозии выделяется водород. Следовательно, Vгаза = .

Тогда, KV = = 367,3 см3/м2∙час.

Рассчитываем весовой показатель коррозии Km по формуле:

Km = , г/м2∙час.

В процессе коррозии разрушению подвергается олово и выделяется водород.

Следовательно:

Мэк(Ме) = Мэк(Sn) = =59,5 г/моль,

= 11200 см3/моль.

Km = = 1,95 г/м2∙час.

Ответ: KV = 367,3 см3/м2∙час.

Km = 1,95 г/м2∙час.

 

б)

Дано: τ = 80 мин 5,6∙10-3 г S = 35 см 2 ρMe = 7,3 г/см3   Km - ? П -?  

Рассчитываем весовой показатель коррозии Km по формуле: Km = , г/м2∙час. Коррозии подвергается олово. Тогда потеря массы металла

При расчете Km принимаем: - [г]; S – [м2], τ - [час].

Тогда: Km = = = 1,2 г/м2∙час.

Рассчитываем глубинный показатель коррозии по формуле:

П = = мм/год.

Ответ: Km = 1,2 г/м2∙час, П = 1,44 мм/год.

 

 

 

 

17. МЕТАЛЛЫ V – VI ГРУППЫ