Geum.ru

Программа, контрольные вопросы и упражнения по неорганической химии под редакцией проф., д-ра хим наук В. С. Первова

Вид материалаПрограмма
Контрольные вопросы, упражнения и задачи
Медь, серебро, золото (ib группа)
Вторая группа элементовпериодической системы
Цинк, кадмий и ртуть (iiв группа
Бор, алюминий (iiia группа)
Четвертая группа элементов периодической системы
Пятая группа элментов периодическиой системы
Шестая группа элементовпериодической системы
Седьмая группа элементов периодической системы
Марганец (
Подобный материал:
1   2   3

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ, УПРАЖНЕНИЯ И ЗАДАЧИ



ПЕРВАЯ ГРУППА ЭЛЕМЕНТОВ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

.

ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ (IА ГРУППА)
  1. Общая характеристика элементов IA группы

1. Укажите сколько электронов и какого типа содержится на внешнем и соседнем с внешним уровнях электронной оболочки атомов элементов IA группы? К какому типу элементов (s, p, d или f) они относятся?

2. Распределите электроны по четырем квантовым числам в атоме калия.

3 Объясните, почему щелочные металлы проявляют постоянную степень окисления?

4 Как изменяются радиус атома, энергия ионизации и восстановительные свойства в ряду Li-Cs?

II. Свойства простых веществ элементов IA группы.

5. Составьте уравнения реакций взаимодействия лития, натрия и калия с кислородом. К каким классам неорганических веществ относят полученные соединения?

6.Взаимодействуют ли щелочные металлы с элементарными окислителями: галогенами, водородом, азотом? Составьте уравнения соответствующих реакций.

7.Укажите положение щелочных металлов в ряду стандартных электродных потенциалов металлов и составьте уравнения реакций взаимодействия натрия с водой, соляной и концентрированной серной кислотами.


Ш. Свойства соединений IA группы.

8.Охарактеризуйте электролитические свойства и растворимость в воде гидроксидов щелочных металлов. Приведите примеры реакций этих гидроксидов с кислотами и оксидами неметаллов.

9.Составьте уравнение реакции пероксида натрия с диоксидом углерода. Какое практическое применение находит эта реакция?

10.Составьте уравнения реакций гидролиза карбоната натрия и сульфида калия по первой ступени.

11.При помощи каких реакций можно обнаружить присутствие ионов калия или натрия в растворах? Что вы можете сказать о растворимости соединений натрия и калия в воде?


IV. Способы получения простых веществ и важнейших соединений элементов IА группы

.12.Перечислите известные вам наиболее распространенные природные соединения натрия и калия.

13.Составьте схемы процессов электролиза расплава и раствора хлорида натрия. Какое практическое значение имеют эти процессы?

14.Составьте уравнения реакций аммиачно-хлоридного способа получения карбоната натрия (кальцинированной соды). Приведите примеры ее использования в технике.

V. Упражнения.

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения веществ:

15.Хлорид натрия →натрий → гидроксид натрия→ карбонат натрия → хлорид натрия.

16.Калий гидроксид калия →хлорид калия →калий → гидрид калия.

17.Литий → оксид лития → гидроксид лития →карбонат лития → гидрокарбонат лития.

18.Хлорид натрия → гидрокарбонат натрия →карбонат натрия →гидрокарбонат натрия → хлорид натрия.

VI. Задачи.

19. Какой объем 0,5М раствора серной кислоты потребуется для нейтрализации 200 г раствора гидроксида натрия, содержащего 2% (по массе) NaOH?

20. В 1 л воды поместили 100 г металлического натрия. Определите массовую долю (%) полученного раствора гидроксида натрия.

21. При действии избытка соляной кислоты на раствор карбоната натрия объемом 100 мл и плотностью 1,1 г/мл выделяется газ, занимающий при нормальных условиях объем 1,16 л. Определите массовую долю карбоната натрия в исходном растворе.

22. К 100 мл 0,1М раствора КОН добавили 100 мл 0,1 М раствора НСl. Определите количество выделившейся теплоты, если ΔH°нейтр.= -56 кДж/моль.


МЕДЬ, СЕРЕБРО, ЗОЛОТО (IB ГРУППА)


I.Общая характеристика элементов IB группы.


1. Укажите сколько электронов и какого типа содержится на внешнем и соседнем с внешним уровнях электронной оболочки элементов IB группы?

2. Распределите электроны по четырем квантовым числам в атоме меди. К какому типу элементов (s, p, d или f) относят медь, серебро и золото?

3.Что такое «провал» электронов у d-элементов? Проиллюстрируйте это явление на примере элементов IB группы.

4. Укажите характерные степени окисления элементов IB группы. Почему, в отличие от элементов IA группы, они имеют переменную степень окисления?

5. Какой из металлов IB группы обладает наибольшим значением энергии ионизации? Как изменяются восстановительные свойства элементов в ряду Сu - Аu?


П. Свойства простых веществ элементов IB группы.

6.С какими элементарными окислителями реагируют элементы IB группы? Составьте уравнения соответствующих реакций.

7.Укажите положение элементов IB группы в ряду стандартных электродных потенциалов металлов. Будут ли элементы IB группы вступать в реакцию взаимодействия с водой, соляной и разбавленной серной кислотами?

8.Составьте уравнения реакций меди с концентрированной и разбавленной азотной кислотой и золота с «царской водкой».

9.Почему медные предметы покрываются на воздухе зеленым налетом? Почему серебряные предметы чернеют на воздухе? Составьте уравнения реакций.

III Свойства соединений 1В группы.

10.Cоставьте уравнения реакций получения оксидов меди (II), (I) и оксида серебра.

11.Охарактеризуйте электролитические свойства и термическую устойчивость гидроксидов элементов IВ группы.

12.Составьте уравнения реакций нитрата меди (II) и нитрата серебра с раствором щелочи.

13.Составьте уравнения фотохимического разложения бромида серебра и взаимодействия его с водным раствором тиосульфата натрия. Какое применение находят эти реакции?

14.Напишите уравнения реакций получения сульфидов меди (II) и серебра.

15.Какими реакциями можно обнаружить присутствие в растворе ионов Сu2+ и Ag+?

IV. Способы получения простых веществ элементов IB группы.

16.Природные источники меди. Промышленный способ получения меди (уравнения реакций). Что такое бронза и латунь?

17.Электролитическое рафинирование меди. Какие процессы происходят на катоде и аноде при очистке меди электролизом?

18. Цианидный метод отделения золота от пустой породы (уравнения реакций).

V. Упражнения.

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения веществ:

19.Сульфат меди (П) → медь → нитрат меди (II) →гидроксид меди (II) → оксид меди (II).

20.Серебро → нитрат серебра → оксид серебра →серебро →сульфат серебра.

21.Золото → хлорид золота (III) → гидроксид золота (III) →тетрагидроксоаурат (III) натрия →сульфат золота (III).

22.Сульфид меди (II) →оксид меди (II) → медь →сульфат меди (II) →

гидроксид меди (II).

. VI. Задачи.

23. Сколько граммов медного купороса (CuS04 · 5H2O) потребуется для приготовления

1 л 2М раствора CuS04?

24. Какой объем 10%-ного (по массе) раствора NaOH (плотность раствора 1,1 г/см3} необходим для получения 11,5 г оксида серебра из нитрата серебра?

25.Сколько выделится теплоты при термическом разложении 100 г оксида меди (II) по реакции: 4 CuO(k)  2 Cu2O(к) + О2(г),

Если ΔHобр.(CuO(k)) = -165,3 кДж/моль и

ΔH°обр (Cu2 O(к)) = -167,4 кДж!моль.

26.Сколько граммов меди потребуется для реакции с 50 мл раствора разбавленной азотной кислоты, содержащей 17% (по массе) HNО3? Плотность

раствора кислоты 1,1 г/см3.

ВТОРАЯ ГРУППА ЭЛЕМЕНТОВПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ


БЕРИЛЛИЙ, МАГНИЙ И ЩЕЛОЧНО­ЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ (ПА ГРУППА)

I. Общая характеристика элементов ПА группы.
  1. Распределите электроны по 4-м квантовым числам в атоме магния. К какому типу элементов (s, p, d или f) относится магний и другие элементы ПА группы?
  2. Какова валентность элементов ПА группы в невозбужденном и возбужденном состояниях?
  3. Составьте схему перекрывания электронных облаков в молекуле ВеСI2- Укажите форму этой молекулы, Оцените полярность отдельных связей и полярность молекулы в целом. Какой тип гибридизации характерен для элементов ПА группы?
  4. Как изменяются радиус атома, энергия ионизации и восстановительные свойства в ряду Be - Ва?

II. Свойства простых веществ элементов ПА группы.

5. Составьте уравнения реакций взаимодействия металлов IIА группы с кислородом. Какие металлы этой группы необходимо хранить без доступа воздуха?
  1. С какими из перечисленных элементарных окислителей {галогены, водород, азот, углерод) реагируют элементы ПА группы. В каких условиях протекают эти реакции? Составьте уравнения реакций.
  2. Укажите положение элементов ПА группы в ряду стандартных электродных потенциалов металлов и охарактеризуйте отношения этих элементов к воде и кислотам (НС1, НNОз). Составьте уравнения реакций.
  3. Для какого из элементов IIА группы возможна реакция с водным раствором щелочи? Составьте уравнение этой реакции.


III. Свойства соединений элементов IIА группы.


9. Составьте уравнения реакций получения оксидов элементов IIА группы и взаимодействия их с водой.
  1. Охарактеризуйте электролитические свойства и растворимость в воде гидроксидов элементов ПА группы.
  2. Составьте уравнения реакций гидроксида бериллия с соляной кислотой и водным раствором щелочи. Какое свойство гидроксида бериллия доказывают эти реакции?
  3. Приведите примеры нерастворимых в воде сульфатов и карбонатов элементов IIА группы.
  4. Напишите уравнения реакций получения гидрида кальция и взаимодействия его с водой.
  5. Присутствием каких солей обусловлена временная и постоянная жесткость воды? Какие методы используют для устранения жесткости воды?


IV. Способы получения простых веществ и важнейших соединений элементов IIА группы.

  1. Перечислите известные вам соединения кальция, применяемые в строительном деле.
  2. Как используют металлы ПА группы? Какое применение металлов IIА группы обусловлено их высокими восстановительными свойствами?

17. Напишите уравнения реакции получения карбида кальция и взаимодействия его с водой. Какой горючий газ выделяется в последней реакции? Составьте уравнение реакции горения этого газа.

18. Какие элементы ПА группы используют для получения легких конструкционных материалов?


V. Упражнения.

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения веществ:
  1. Карбонат кальция → оксид кальция → гидроксид кальция → карбонат кальция → гидрокарбонат кальция.
  2. Стронций → гидрид стронция → гидроксид стронция → нитрат стронция → сульфат стронция.
  3. Барий → гидроксид бария → карбонат бария → хлорид бария → сульфат бария.
  4. Хлорид магния → магний → нитрат магния → гидроксид магния → хлорид магния.


VI. Задачи.
  1. Сколько граммов магния надо сжечь, чтобы получить 420 кДж теплоты, если энтальпия образования оксида магния ∆H0обр. = - 602,5 кДж/моль?
  2. Сколько граммов гидроксида кальция надо добавить к 1 м3 воды, чтобы устранить её временную жесткость, равную 3 ммоль-экв/л?
  3. При растворении в соляной кислоте 5 г извести, содержащей примеси, выделилось 140 см3 диоксида углерода (н.у.). Каково процентное содержание СаСО3 в этом образце извести?
  4. К 50 г воды добавили 1,2 г оксида бария. Определить массовую долю гидроксида бария в полученном растворе.


ЦИНК, КАДМИЙ И РТУТЬ (IIВ ГРУППА)

I. Общая характеристика элементов IIВ группы.

1. Укажите сколько электронов и какого типа содержится на внешнем и соседним с внешним уровнях электронной оболочки атомов элементов IIВ группы? К какому типу элементов (s, p, d или f) относят эти элементы?
  1. Распределите электроны по четырем квантовым числам в атоме цинка. Составьте таблицу и условную электронную запись.
  2. Укажите характерные степени окисления для элементов IIВ группы. Почему эти элементы, в отличие от элементов IB группы, имеют постоянную степень окисления (исключая Hg)?
  3. Какой из металлов подгруппы цинка обладает наибольшим значением энергии ионизации? Как изменяются восстановительные свойства элементов в ряду Zn~Hg ?


II.Свойства простых веществ элементов IIВ группы.
  1. Отношение элементов IIВ группы к элементарным окислителям: галогенам, кислороду, сере. В каких условиях возможно протекание этих реакций? Составьте уравнения этих реакций.
  2. Укажите положения элементов IIВ группы в ряду стандартных электродных потенциалов металлов. Отношение цинка, кадмия и ртути к воде.
  1. Какие элементы IIВ группы реагируют с соляной кислотой и разбавленной серной кислотой? Составьте уравнения реакций.
  2. Составьте уравнения реакций цинка с разбавленной азотной кислотой и ртути с разбавленной и концентрированной азотной кислотой.
  3. Напишите уравнения реакции взаимодействия цинка с избытком водного раствора щелочи. Возможна ли подобная реакция для кадмия и ртути?


III. Свойства соединений элементов IIВ группы.

10. Охарактеризуйте растворимость в воде и термическую устойчивость оксидов элементов IIВ группы.

11. Напишите уравнения реакций получения оксидов ртути (I) и (II).
  1. Напишите уравнения реакций хлоридов цинка, кадмия и ртути (II) с избытком водного раствора щелочи.
  2. Приведите реакции, доказывающие амфотерность гидроксида цинка.
  3. Составьте уравнения реакций получения сульфидов цинка, кадмия и ртути (II).
  4. При помощи каких реакций можно отличить друг от друга растворы, содержащие ионы Zn2+, Cd2+ или Нg2+?


IV. Способы получения простых веществ элементов IIВ группы.

16. Составьте уравнения реакций промышленного способа получения цинка, кадмия и ртути из сульфидных руд.
  1. Что такое амальгамы металлов и какое применение они находят?
  2. Какое применение находит реакция взаимодействия ртути с порошком серы?
  3. Приведите примеры применения цинка в технике. Как называют сплавы цинка с медью?


V. Упражнения.

20.Сульфид цинка → оксид цинка → хлорид цинка → гидроксид цинка → тетрагидроксоцинкат натрия.

21.Сульфид ртути → ртуть → нитрат ртути (II) → оксид ртути (II) → хлорид ртути (II).

22.Оксид кадмия → кадмий → нитрат кадмия → гидроксид кадмия → оксид кадмия.

23.Цинк → хлорид цинка → хлорид тетрамминцинка → сульфид цинка → оксид цинка.


VI. Задачи.
  1. Цинковая руда содержит 30% (по массе) ZnS. Сколько m3 диоксида серы (н.у.) можно получить при обжиге 1 т этой руды?
  2. Какой объем водорода (н.у.) выделится при взаимодействии кадмия со 100 мл раствора соляной кислоты, содержащей 20% (по массе) НС1? Плотность раствора кислоты 1,1 г/см3.
  3. Какой объем 30% (по массе) раствора NaOH (плотность 1,33 г/мл) потребуется для превращения 13 г металлического цинка в тетрагидроксоцинкат натрия?
  4. Сколько теплоты выделится при окислительном обжиге 1 т сульфида цинка по реакции 2ZnS + ЗО2 = 2ZnО + 2S02, если энтальпии образования равны (кДж/моль):

∆H0обр.(ZnS) = -201,8, ∆Hо обр(ZпО) = -348,3 и ∆Hообр (SO2 ) = -297,1?

БОР, АЛЮМИНИЙ (IIIA ГРУППА)

I. Общая характеристика элементов IIIA группы.

1. Укажите, сколько электронов и какого типа (s, p, d или f) содержится на внешнем и соседним с внешним уровнях электронной оболочки атомов бора и алюминия.

2. Распределите электроны по 4-м квантовым числам в атоме алюминия. Укажите тип элемента (s, p, d или f).
  1. Какие степени окисления характерны для бора и алюминия? Приведите примеры соединений, иллюстрирующие неметаллические свойства бора.
  2. Какой тип гибридизации характерен для элементов IIIA группы? Составьте схему перекрывания электронных облаков в молекуле трихлорида бора и укажите форму этой молекулы. Будет ли она полярной?


II. Свойства простых веществ элементов IIIA группы.
  1. Составьте уравнения реакций бора и алюминия с кислородом и галогенами. Укажите условия, необходимые для протекания этих реакций.
  2. Составьте уравнения реакций взаимодействия бора с углеродом и азотом. Укажите условия проведения этих реакций и свойства полученных соединений.
  3. Приведите примеры реакций алюминия с оксидами малоактивных металлов. Какое значение имеют такие реакции в технике? Что такое алюминотермия?
  1. Напишите уравнение реакции взаимодействия бора с концентрированной азотной кислотой. Как называется полученное соединение бора?
  2. Отношение алюминия к концентрированной азотной кислоте. Что такое «пассивирование» алюминия? Можно ли алюминий использовать для изготовления аппаратуры, работающей в контакте с концентрированной азотной кислотой?
  3. Напишите уравнение реакции взаимодействия алюминия с водным раствором щелочи.


III. Свойства соединений элементов ША группы.
  1. Охарактеризуйте кислотно-основные свойства оксидов бора и алюминия. Составьте уравнение реакции оксида бора с водой.
  2. Электролитические свойства гидроксида алюминия. Составьте уравнение реакции гидроксида алюминия с водным раствором щелочи.
  3. Составьте уравнение реакции ортоборной кислоты с водным раствором щелочи.
  4. Укажите промежуточные соединения, получающиеся при последовательной дегидратации ортоборной кислоты до оксида бора.

15.Бориды активных и малоактивных металлов. Приведите примеры этих боридов и охарактеризуйте их отношение к воде и кислотам.

16 Составьте уравнения реакций получения борэтана (диборана) и взаимодействия его с кислородом (горения) и водой.


IV. Получение и применение простых веществ и важнейших соединений элементов ША группы.
  1. Промышленный способ получения бора. Получение высокочистого бора. Составьте уравнения реакций.
  2. Промышленный способ получения алюминия. Составьте схему процесса электролиза и укажите условия проведения процесса.
  3. Применение буры при пайке меди в присутствии буры.
  4. Приведите примеры использования алюминия в технике.
  5. Какое применение в технике находят карбид бора и бориды малоактивных металлов?


V. Упражнения.

22. Оксид алюминия → алюминий → хлорид алюминия → гидроксид алюминия →тетрагидроксоалюминат калия.

23. Бор → оксид бора → ортоборная кислота → тетраборат натрия → ортоборная кислота.

24. Алюминий → гексагидроксоалюминат натрия → сульфат алюминия → гидроксид алюминия → оксид алюминия.

25. Оксид бора → бор → борид магния → борэтан → оксид бора.


VI. Задачи.

26..Сколько граммов ортоборной кислоты получится при окислении бора в 500 г азотной кислоты, содержащей 63% (по массе) HNO3?

27. Какой объем водорода (н.у.) выделится при взаимодействии алюминия с 500 мл 0,1н раствора H2SO4?

28 Какой объем 40%-ного (по массе) раствора КОН (плотность 1,4 г/мл) следует добавить к раствору, содержащему 5 г хлорида алюминия, для того, чтобы первоначально выпавший осадок полностью растворился?
  1. Составьте уравнение реакции горения термита Al + Fe3O4 → АI2Оз + Fe и вычислите количество тепла, выделяющееся при горении 1 кг термита, если энтальпии образования равны (кДж/моль):

∆Hообр(Fe3O4) = -1117 и ∆H0обр= -1674.


ЧЕТВЕРТАЯ ГРУППА ЭЛЕМЕНТОВ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

УГЛЕРОД, КРЕМНИЙ, ПОДГРУППА ГЕРМАНИЯ (IVA ГРУППА)

I. Общая характеристика элементов IVA группы.
  1. К какому типу элементов (s, p, d или f) относят углерод и его аналоги? Каковы характерные степени окисления?
  2. Как изменяются окислительно-восстановительные свойства элементов IVA группы от углерода к свинцу? В чем причина такого изменения?
  3. Какова валентность углерода в невозбужденном и возбужденном состояниях? Понятие об sp3- гибридизации. Какова форма молекулы метана?


II. Свойства простых веществ элементов IVA группы.

4. Дайте окислительно-восстановительную характеристику углерода. Составьте уравнения реакций взаимодействия углерода с оксидом свинца (II), с кислородом, с алюминием. Укажите, какую функцию выполняет углерод в этих процессах.
  1. Составьте уравнения реакций взаимодействия концентрированной азотной кислоты с углеродом, оловом и свинцом.
  2. Отношение свинца и олова к кислороду, воде, кислотам-неокислителям (соляной кислоте) и кислотам-окислителям (концентрированная и разбавленная азотная кислоты). Составьте уравнения реакций.

7. Укажите положение олова и свинца в ряду стандартных электродных потенциалов металлов. Какие из этих веществ реагируют с соляной и разбавленной серной кислотами? Приведите уравнения реакций.

III. Свойства соединений элементов IVA группы.

8. Водородные соединения углерода и кремния. Напишите формулы метана, этана, этилена, ацетилена, моносилана. Составьте уравнения реакций горения метана и моносилана.

9. Дайте электролитическую характеристику угольной кислоты. Какие соли она образует? Напишите уравнения реакций получения карбоната натрия и перехода его в гидрокарбонат. Гидрокарбоната - в карбонат.

10 Составьте уравнение реакции гидролиза карбоната калия. Укажите значение рН раствора. Почему карбонаты подвергаются гидролизу?

11. Как взаимодействуют Гидроксиды олова (II) и свинца (II) с кислотами и щелочами? Напишите уравнения реакций.

12. Как изменяется характер диоксидов и соответствующих гидроксидов в ряду углерод свинец? Напишите уравнения реакций, происходящих при пропускании диоксида углерода через известковую воду (раствор гидроксида кальция) и при сплавлении оксида олова (IV) с гидроксидом натрия.

13. Какую роль играет оксид свинца (IV) и хлорид олова (II) в следующих реакциях (расставьте коэффициенты)?

MnSO4+ РbО2+ HNO3 → HMnO4+ Pb(NO3)2+ PbSO4+ H2O;

SnCI2 + FeCI3 → FeCI2 + SnCI4.
  1. Что такое растворимое стекло, как его получают? Каков состав оконного стекла, из чего его получают в промышленности? Почему в стеклянной посуде нельзя хранить плавиковую кислоту? Составьте уравнения соответствующих реакций.
  2. Какие реакции происходят при заряде и разряде свинцового аккумулятора?


IV. Способы получения простых веществ и важнейших соединений элементов IVA группы.

  1. Составьте уравнения реакций получения кремния из диоксида кремния, олова из касситерита (SnO2), свинца из галенита (PbS).
  2. Лабораторный и промышленный метод получения диоксида углерода. Приведите уравнения реакций.
  3. Кремний можно получать восстановлением диоксида кремния магнием. Каким образом можно отделить образовавшийся кремний от продуктов реакции и избытка магния, а также от возможной примеси силицида магния? Составьте уравнения реакций.


V. Упражнения.

19. Диоксид углерода → карбонат кальция →гидрокарбонат кальция →карбонат кальция → нитрат кальция.
  1. Диоксид кремния → кремний → силицид магния → моносилан → диоксид кремния → тетрафторид кремния.
  2. Сульфид свинца → оксид свинца (II) → свинец → нитрат свинца (II) → сульфат свинца (II) → гидросульфат свинца (II).
  3. Олово → хлорид олова (II) → гидроксид олова (II) → тетрагидроксостаннит натрия → хлорид олова (П).


V Задачи.
  1. Какой объем диоксида углерода (н.у.) можно получить из 1 кг мрамора, содержащего 96% (мас.) карбоната кальция?
  2. Какой объем диоксида углерода (н.у.) можно получить из 210 г гидрокарбоната натрия а) прокаливанием; б) действием на него соляной кислотой?
  3. Экзотермическим или эндотермическим будет процесс получения водяного газа, если стандартная энтальпия образования:

∆Hообр(СО)г= -110,5 кДж/моль,∆H0обр(Н2О}г = -241,8 кДж/моль.

26. Какой объем 2М раствора гидроксида калия нужно прибавить к 200 г раствора хлорида олова (II) с массовой долей 5%, чтобы последний перевести в тетрагидроксостаннит калия?

ТИТАН (IVB ГРУППА)

I. Общая характеристика элементов IVB группы.

1. Распределите электроны в атоме титана по четырем квантовым числам. К какому типу элементов (s, р, d или f) относится титан?

2. Укажите возможные степени окисления титана. Какая степень окисления наиболее характерна для него?

II. Свойства простых веществ элементов IVB группы.
  1. Напишите уравнения реакций взаимодействия титана с кислородом, углеродом и азотом. При каких условиях возможны эти реакции?
  2. Отношение титана к воде и кислотам. Напишите уравнения реакций взаимодействия титана с соляной кислотой.
  3. Какие химические и физические свойства обуславливают все более широкое применение титана и его сплавов в технике?



  1. Свойства соединений элементов IVB группы.
  1. Приведите уравнения реакций, доказывающих амфотерность гидроксида титана (IV).
  2. Карбиды и нитриды титана относят к веществам, обладающим высокой твердостью, тугоплавкостью и химической устойчивостью при высоких температурах. В каких областях техники находят применение материалы с таким сочетанием свойств?


IV. Способы получения простых веществ и важнейших соединений элементов IVB группы.
  1. Напишите уравнения реакций получения титана из диоксида титана (через тетрахлорид титана).
  2. Составьте уравнение реакции получения титаната бария из диоксида титана.



  1. Упражнения.
  1. Титан → оксид титана (IV) → сульфат титана (IV) → гидроксид титана (IV).
  2. Титан → хлорид титана (Ш) → гидроксид титана(Ш)
  3. Оксид титана (IV) ~» хлорид титана (IV) -» титан.
  4. Хлорид титана (IV) → оксид титана (IV) → титанат бария.


VI. Задачи.

14. Экзо - или эндотермической будет реакция восстановления титана из оксида титана (IV) водородом, если энтальпии образования:

∆H0обр (Тi02)k = -934,0 кДж/молъ; ∆H0обр(Н2О}г = -241,6 кДж/моль?
  1. Какой объем хлора (н.у.) необходим для окисления 400 мл 0,15н раствора хлорида титана (III)?
  2. Какой объем хлора (н.у.) необходимо взять для превращения 1 кг оксида титана (IV) в хлорид титана (VI)? Какая масса кокса потребуется для этого?
  3. Сколько теплоты выделится при восстановлении 1 кг хлорида титана (IV) магнием, если энтальпии образования:


∆H0обр(MgCI2) = -640,8 кДж/молъ и

∆H0обр(TiCI4 ) = -803,4 кДж/моль?

ПЯТАЯ ГРУППА ЭЛМЕНТОВ ПЕРИОДИЧЕСКИОЙ СИСТЕМЫ

•

АЗОТ, ФОСФОР (VA ГРУППА)

I.Общая характеристика элементов VA группы.
  1. К какому типу элементов (s, p, d или f) относят азот и его аналоги? Сколько электронов находится на внешнем электронном уровне, какие это электроны? Характерные степени окисления азота и фосфора.
  2. Как изменяется радиус атомов, энергия ионизации и сродство к электрону в ряду азот - висмут?
  3. Как изменяются восстановительные и окислительные свойства в ряду азот - висмут?


II. Свойства простых веществ элементов VA группы.
  1. Какие соединения образуются при взаимодействии азота с кальцием, кислородом и водородом? Напишите уравнения реакций. Какую роль играет азот в каждой реакции?
  2. Напишите уравнения реакций взаимодействия фосфора с кислородом и магнием. Какую роль играет фосфор в каждой реакции?
  3. Какие вещества образуются при взаимодействии фосфора с концентрированной и меди с разбавленной азотной кислотой? Напишите уравнения реакций?



  1. Свойства соединений элементов VA группы.
  1. Какие электроны принимают участие в образовании химических связей в молекуле аммиака? Дайте схему перекрывания электронных орбиталей при ее образовании? Какова геометрическая форма молекулы аммиака?
  2. Какие два типа комплексных солей образует аммиак? Приведите по две реакции получения каждого типа соли.
  3. На какие продукты разлагаются следующие соли аммония: нитрат аммония, нитрит аммония, карбонат аммония и дихромат аммония? Составьте уравнения реакций.
  1. Напишите уравнения реакций а) горения аммиака; б) каталитического окисления аммиака. Где используют последнюю реакцию?
  2. Какие оксиды образует азот? Какие из них реагируют с водой и щелочью? Составьте уравнения реакций.
  3. Какую роль играет нитрит калия в следующих реакциях:

KI + KNO2 + H2SO4 → J2 + NO +...

.KNO2 + KMnO4 + H2SO4 → KNO3 + MnSO4 + ...

Допишите уравнения реакций и расставьте коэффициенты.
  1. Составьте уравнения реакций взаимодействия диоксида азота с водой и с гидроксидом кальция.
  2. Какие кислоты соответствуют оксиду фосфора (V)? Составьте их графические формулы.
  3. Составьте выражения для констант электролитической диссоциации ортофосфорной кислоты по первой, второй и третьей ступеням.
  4. Составьте уравнения реакций гидролиза фосфата натрия по первой ступени. Укажите реакцию среды и рН раствора этой соли.
  5. Какие вещества образуются при гидролизе треххлористого фосфора и пятихлористого фосфора? К какому классу неорганических веществ, следует отнести эти соединения?
  6. Что представляют собой следующие фосфорные удобрения: суперфосфат, преципитат, аммофос? Как их получают


IV. Способы получения простых веществ и важнейших соединений элементов VA группы.
  1. Как получают азот в лаборатории и промышленности?
  2. Напишите уравнения реакции получения фосфора из фосфорита.
  3. Лабораторный и промышленный методы получения аммиака. Составьте уравнения реакций и объясните, при каких условиях следует проводить синтез аммиака.
  4. Составьте уравнения реакций получения азотной кислоты, исходя из воздуха и воды.
  5. Каким образом можно получить нитрат меди, нитрат аммония и нитрат кальция? Составьте соответствующие уравнения реакций.


V.Упражнения.

Допишите уравнения реакций и расставьте коэффициенты:
  1. C + HNO3 →NO2 +

Cu + HNO3(разб.) → NO +

Mg + НNОз(разб)→NH4NO3 +

P + HNO3→NO + ...
  1. Pb + НNОз(конц.) →

Sn + HNO3 → H2SnO3 + NO2 + ...

27. Ge + HNO3 → GeO2 + NO + ...

S + HNO3 → H2SO4 + NO2 + ...

28. Bi + НNО3(разб.) → Bi(NO3)3 + ...

Ag +HNO3(конц) → ...
  1. Азот → аммиак → оксид азота (II) → оксид азота (IV) → азотная кислота 30. Ортофосфат кальция → фосфор → оксид фосфора (V) → ортофосфорная кислота → дигидрофосфат кальция.
  1. Аммиак → хлорид аммония →• аммиак →• нитрат аммония →

оксид азота (I).
  1. Нитрат натрия → азотная кислота → нитрат меди (II) →

оксид азота (IV) → азотная кислота.

  1. Задачи.
  1. Какой объем аммиака (н.у.) можно получить при действии 2 л 0,5н раствора гидроксида натрия на сульфат аммония?
  2. Сколько килограммов раствора фосфорной кислоты с массовой долей 60% можно получить из 400 кг фосфорита, содержащего 75% фосфата кальция?
  3. В 1 л воды растворили 300 л аммиака (н.у.). Найдите массовую долю (%) полученного раствора.

36.Какова молярность раствора азотной кислоты с массовой долей 65% и имеющей плотность 1,4 г/см3?

ШЕСТАЯ ГРУППА ЭЛЕМЕНТОВПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

КИСЛОРОД, СЕРА (VIA ГРУППА)


I.Общая характеристика элементов VIA группы.
  1. К какому типу элементов (s, p, d или f) относится сера? Сколько электронов находится на внешнем электронном уровне, какие это электроны? Характерные степени окисления серы.
  2. Как изменяется радиус атома, энергия ионизации и сродство к электрону в ряду кислород - сера?

3. Как изменяются восстановительные и окислительные свойства в ряду кислород - сера?

II. Свойства простых веществ элементов VIA группы.

  1. Напишите уравнения реакций взаимодействия кислорода с кремнием и сульфидом цинка.
  2. Напишите уравнения реакций взаимодействия серы с алюминием, кислородом, водородом и азотной кислотой. Какую роль играет сера в каждой реакции?



  1. Свойства соединений элементов VIA группы.
  1. Какую форму имеет молекула воды? Приведите схему перекрывания электронных облаков. Почему молекула воды полярна?
  2. Что образуется при взаимодействии воды с кальцием, оксидом натрия, оксидом азота(V), пятихлористым фосфором? Напишите уравнения реакций.
  3. Какую роль играет Пероксид водорода в следующих реакциях:

a) KJ + Н2О2 →

б) Н202→Н2О + О2

в) Н2О2 + KMnO4 + H2SO4 →

Допишите уравнения реакций и расставьте коэффициенты.

9. Дайте электролитическую характеристику сероводородной кислоты. Приведите примеры ее солей. Почему сульфиды подвергаются гидролизу? Составьте уравнения реакций гидролиза сульфида натрия и сульфида алюминия.

10. Дайте окислительно-восстановительную характеристику сероводорода, сероводородной кислоты и ее солей. Какую роль играет сероводород и сульфид свинца в следующих реакциях:

H2S + KMnO4 + H2SO4 → S + .

PbS + HNO3 → PbSO4 + NO +. ..

Допишите уравнения реакций и расставьте коэффициенты.

11. Чем отличается действие разбавленной серной кислоты на металлы от действия концентрированной серной кислоты? Составьте уравнения реакций взаимодействия разбавленной и концентрированной серной кислоты с цинком.

IV. Способы получения простых веществ и важнейших соединений элементов VIA группы.
  1. Напишите уравнения реакций получения кислорода в лабораторных условиях: из перманганата калия, бертолетовой соли и пероксида бария. Каким образом получают кислород в промышленности?
  2. Напишите уравнения реакции взаимодействия сероводорода с диоксидом серы.
  3. Как в лаборатории можно получить сероводород? Напишите уравнение реакции.
  4. Приведите три примера реакций, с помощью которых можно получить диоксид серы.
  5. Что является сырьем для получения серной кислоты? Каковы основные стадии процесса ее получения контактным способом? Составьте уравнения и укажите условия их проведения.
  6. Какова роль оксидов азота в нитрозном методе получения серной кислоты? Составьте уравнения реакций, которые происходят при получении серной кислоты нитрозным способом.


V Упражнения.
  1. Пирит (FeS2) → диоксид серы → триоксид серы → серная кислота → пиросерная кислота.
  2. Сульфид железа (II) → сероводород → сера → диоксид серы → сульфит натрия → сульфат натрия.

20. Кислород → Пероксид бария → перекись водорода → кислород.
  1. Сера → диоксид серы → триоксид серы → серная кислота → сульфат меди.



  1. Задачи
  1. Определите энтальпию образования сероводорода, если энтальпия реакции H2S + 1,5О2 = H2Опар + SO2; ∆H° = -520,4 кДж/моль, а энтальпии образования водяного пара и диоксида серы равны -241,8 и -296,9 кДж/моль соответственно.
  2. Сколько литров диоксида серы (н.у.) можно получить при взаимодействии 2,5 л 0,2н раствора сульфита натрия с серной кислотой?
  3. Сколько литров сероводорода (н.у.) прореагирует с 200 мл 0,5н раствора дихромата калия в кислой среде? Дихромат калия восстанавливается до сульфата хрома (III).
  4. Сколько граммов сульфита калия можно окислить в 500 мл 0;2н раствора перманганата калия в сернокислой среде? Перманганат калия восстанавливается до сульфата марганца (II).

ХРОМ (VIB ГРУППА)


I. Общая характеристика элементов VIB группы.
  1. К какому электронному семейству (s, p, d, или f) относится хром и его аналоги? Распределите электроны в атоме хрома по 4-м квантовым числам.
  2. Каковы характерные степени окисления хрома?


II. Свойства простых веществ элементов VIB группы.
  1. Где находится хром в электрохимическом ряду напряжений? Может ли хром раствориться в соляной кислоте, концентрированной серной кислоте? Взаимодействует ли хром с кислородом и водой? Напишите уравнения реакций.


III. Свойства соединений элементов VIB группы.
  1. Электролитические свойства гидроксида хрома (III). Ответ подтвердите уравнениями реакций.
  2. Какую роль играют соединения хрома (III) в следующих реакциях:

а) Сг2Оз + NaOH →

б) Cr(OH}3 + HC1 →

в) Na3[Cr(OH)6] + Вг2 + NaOH →

6. В чем сходство и различие гидроксида хрома (III) и гидроксида алюминия? Ответ проиллюстрируйте уравнениями реакций.

7.Составьте уравнения реакций превращения соединения Сг+3 в соединение Сг+6 и обратно.

8.Напишите уравнения реакций перехода хромата калия в дихромат и дихромата калия в хромат. Являются ли эти реакции окислительно-восстановительными?

9.В раствор хлорида хрома (III) влили избыток раствора гидроксида калия. К полученному раствору добавили бромную воду. Зеленая окраска сменилась желтой. Составьте уравнения прошедших реакций.

10. Как, исходя из раствора дихромата калия через ряд последовательных реакций, получить оксид хрома (III)? Напишите уравнения реакций.


IV. Способы получения простых веществ и важнейших соединений элементов VIB группы.

11.Эндотермической или экзотермической является реакция получения хрома из оксида хрома(III) методом алюминотермии? Напишите уравнения реакции получения хрома этим способом.
  1. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно получить оксид и гидроксид хрома (III).
  2. Как из нитрата хрома (III) получить гексагидроксохромит натрия? Напишите уравнения реакций.
  3. Хромат калия получают обжигом на воздухе смеси хромистого железняка (FеО·Сг2Oз) с поташом (К2СОз). Составьте уравнение реакции.


V.Упражнения.
  1. Хлорид хрома (III) → гидроксид хрома (III) → гексагидроксохромит калия → хромат калия → дихромат калия.
  2. Дихромат аммония → оксид хрома (III) → метахромит натрия →• хромат натрия → дихромат натрия.
  3. Хром → хлорид хрома (II) →• хлорид хрома (III) → гидроксид хрома (III) → оксид хрома (III).
  4. Дихромат калия → хромат калия → дихромат калия → сульфат хрома (III).



  1. Задачи.
  1. Сколько миллилитров 0,5н раствора дихромата калия необходимо для полного окисления в кислой среде 41 г иодида калия?
  2. Какой объем хлора (н.у.) выделится при взаимодействии 1 моля дихромата калия с избытком соляной кислоты?
  3. Экзо - или эндотермической будет реакция восстановления хрома из оксида хрома (III) алюминием?

Энтальпии образования (кДж/моль): ∆Н0обР.(Сг2Оз) = -1130,4; ∆Н0обр.(А12Оз) = -1675,6.
  1. Сколько литров 0,2М раствора гидроксида натрия необходимо для получения 56,25 г гексагидроксохромита натрия из хлорида хрома (III)?


СЕДЬМАЯ ГРУППА ЭЛЕМЕНТОВ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ


ВОДОРОД И ГАЛОГЕНЫ (VIIА ГРУППА)

I. Общая характеристика элементов VIIA группы.
  1. Какие химические и физические свойства водорода позволяют изучать его в составе VIIA группы?
  2. Какие степени окисления известны для галогенов? Почему фтор в соединениях с другими элементами проявляет только одну степень окисления

(-1)?

3. Как изменяется радиус атома, энергия ионизации, сродство к электрону и электроотрицательность в ряду F-I?

4. Объясните причину меньшей энергии связи в молекуле F2 по сравнению с Сl2 и уменьшения прочности связи в ряду Сl2 - Вг2 - I2?


П. Свойства простых веществ элементов VIIA группы.
  1. В каком агрегатном состоянии существуют галогены при комнатной температуре? Что означает понятие: «при нагревании йод сублимирует»?
  2. Сравните окислительные свойства галогенов на примере реакции взаимодействия их с водородом.
  1. Напишите уравнение реакции, происходящей при растворении хлора (брома, йода) в воде.
  2. Укажите степени окисления кислорода и фтора в молекуле ОF2. Существуют ли другие элементы, кроме фтора, в соединениях с которыми кислород проявляет положительную степень окисления?


III. Свойства соединений элементов VIIA группы.

9. Объясните возможность образования кислых солей плавиковой кислоты.
  1. Почему плавиковую кислоту нельзя хранить в стеклянных сосудах? Составьте уравнение реакции. Какие материалы пригодны для работы с плавиковой кислотой?
  2. Чем объяснить, что серная кислота вытесняет хлористый водород при взаимодействии ее с хлоридом натрия, хотя соляная кислота сильнее, чем серная?
  3. Почему чистый йодистый водород нельзя получить действием концентрированной серной кислоты на иодиды металлов?
  4. Сравните восстановительные свойства галогенид-ионов. Приведите примеры соответствующих реакций.
  5. Напишите формулы кислородосодержащих кислот хлора и их солей. Дайте названия всем этим соединениям. Какая из этих кислот наиболее устойчива, имеет самую высокую степень диссоциации и проявляет самые слабые окислительные свойства?
  6. Почему вместо обычной схемы получения кислородосодержащих соединений большинства неметаллов: простое вещество → оксид → кислота → соль, для галогенов соответствующие соединения получают по схеме: галоген → соль → кислота → оксид? Напишите соответствующие реакции для хлора.



  1. Способы получения простых веществ и соединений элементов VIIA группы.
  1. Перечислите минералы, используемые для получения фтора и хлора, и промышленные источники получения брома и йода.
  2. Какие вещества выделяются на электродах при электролизе а) расплава хлорида натрия, б) водного раствора хлорида калия?
  3. Возможно ли получение фтора электролизом водных растворов фторидов металлов?
  4. Как получается хлорная известь? Укажите степени окисления хлора в ней.
  5. Напишите уравнения реакции получения бертолетовой соли и уравнение реакции термического разложения ее.
  6. Чем обусловлено применение перхлората аммония в составе ракетного топлива?



  1. Упражнения.
  1. Вода → водород → гидрид кальция → водород → хлороводород.
  2. Хлорид натрия → хлористый водород (газ) → соляная кислота → хлорид натрия →• хлор.
  3. Хлорат калия →• перхлорат калия →• хлорид калия → хлор → гипохлорит натрия.
  4. Как влияет температура на реакцию взаимодействия хлора с водными растворами щелочей? Составьте уравнения следующих реакций:

а) Сl2 +КОН;

б) С12 + Са(ОН)2;

в) С12 + КОН

26 Составьте уравнения следующих реакций:

КВг + КВгОз + H2SO4→

Na2S + КBrO3 + H2SO4 →.


  1. Задачи.
  1. Какой объем (при н.у.) хлористого водорода надо растворить в 50 мл воды, чтобы получить раствор соляной кислоты с массовой долей 36%?
  2. Определить содержание диоксида кремния в стекле, если при растворении 0,78 г стекла в плавиковой кислоте выделилось 0,224 л SiF4. (при н.у.)
  3. Какой объем газообразного хлора при нормальных условиях можно получить из баллона с жидким хлором емкостью 20 л, если плотность жидкого хлора 1,5 г/мл?
  4. Сколько теплоты выделится при сгорании 50 г стехиометрической смеси угля с бертолетовой солью (хлорат калия), если реакция протекает по уравнению:

ЗС+2КСIO3 = ЗСО +2КС1?

Энтальпии образования (кДж/моль): ∆Н°обР.(КСlOз) = -22,7,

∆Н°обр.(СО2) = - 393,8 и ∆Н°обР.(КСl) = - 436,5.

МАРГАНЕЦ (VIIB ГРУППА)

I. Общая характеристика элементов VIIB группы.

  1. Распределите электроны по четырем квантовым числам в электронной оболочке атома марганца. К какому типу элементов (s-, p-, d- или f) относится марганец?
  2. Объясните способность марганца образовывать соединения с разной степенью окисления и приведите примеры соответствующих соединений.


II, Свойства простых веществ элементов VIIB группы.
  1. Какой оксид получается при окислении марганца кислородом?
  2. Положение марганца в ряду напряжений. Напишите уравнение реакции взаимодействия марганца с соляной кислотой.


III. Свойства соединений элементов VIIB группы.
  1. Напишите уравнения реакции получения гидроксида марганца (II) из какой-либо растворимой соли марганца (II). Какими электролитическими свойствами обладает этот гидроксид?
  2. Напишите уравнения реакций окисления гидроксида марганца (II) кислородом и перекисью водорода.
  3. Приведите примеры реакций, доказывающих, что оксид марганца (IV) можно использовать и как окислитель, и как восстановитель.
  4. Напишите реакцию диспропорционирования манганата калия на оксид марганца (IV) и перманганат калия.
  5. С какой степенью окисления получают соединения марганца при восстановлении соединений марганца (IV, VI и VII) в кислой среде? Составьте уравнение реакции восстановления манганата калия нитритом натрия в кислой среде.
  6. Напишите уравнения реакций восстановления перманганата калия иодидом калия в кислой и нейтральной средах.


IV. Способы получения простых веществ и важнейших соединений элементов VIIB группы.

11. Напишите уравнение реакции получения марганца алюминотермическим способом из пиролюзита (МnО2).
  1. Приведите примеры применения марганца в технике.
  2. Напишите уравнения реакций получения перманганата калия из диоксида марганца.



  1. Упражнения.
  1. Оксид марганца (IV) → марганец → хлорид марганца (II) → гидроксид марганца (II) → оксид марганца (IV).
  2. Оксид марганца (IV) → манганат калия → перманганат калия → диоксид марганца → марганец.
  3. Оксид марганца (IV) → сульфат марганца (II) → манганат калия → перманганат калия → сульфат марганца (II).
  4. Перманганат калия → манганат калия;

перманганат калия → оксид марганца (IV);

перманганат калия → хлорид марганца (II).


V. Задачи.
  1. Какой объем водорода (н.у.) можно получить, если растворить в соляной кислоте 2 г ферромарганца, содержащего 70% (маc.) марганца?
  2. Определить нормальную концентрацию раствора перманганата калия, если для окисления 0,15 г иодида натрия в кислой среде потребовалось 20 мл этого раствора.
  3. Определить массу пиролюзита (МnО2) и объем хлора (н.у.), которые потребуются для производства 100 кг перманганата калия (выход принимать 100%).
  4. Сколько граммов алюминия надо взять для получения 1 кг марганца из диоксида марганца? Сколько теплоты выделится при этом,

если энтальпии образования ∆H0обр(AI2O3) = -1675кДж/ моль и

∆H0обр.(МпО2} = -521,3 кДж / моль.