книги / Общая и неорганическая химия

18.Изменение кислотно-основных свойств оксидов и гидроксидов р-элементов в группах. Рассмотрите на примерах соединений р-элементов IVА гр. в степенях окисления +2 и +4. Приведите примеры уравнений реакций.

Карбиды кальция и кремния получают при накаливании в электрической печи соответствующих оксидов с углеродом. Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций. К какому типу окислительно-восстановительных процессов они относятся?

19.Йод. Строение атома. Степени окисления. Получение, свойства. Составьте уравнения следующих реакций:

I2 + Cl2 + H2O …;

KI + KNO2 + H2SO4 …; I2 + HNO3 …;

I2 + H2O ….

Поясните, как получить йодноватую кислоту исходя из диоксида марганца, поваренной соли, серной кислоты, свободного йода и воды? Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций.

20. Приведите электронные структуры атомов F и Br. Укажите возможные степени окисления. Приведите примеры соединений в различных степенях окисления.

Дайте сравнительную характеристику кислотных свойств бромноватистой, бромноватой и бромной кислот. Определите рН 0,01 М растворов бромноватистой и бромноватой кислот.

Осуществите превращения по схеме KBr Br2 KBrO3Br2 KBrO, используя следующие реактивы: H2O, KOH, H2SO4, KMnO4, HBr.

21. Фтор. Строение атома. Свойства, применение фтора и его соединений. Составьте уравнения следующих реакций:

F2 + SiO2 …; F2 + H2O …; HF + SiO2 …;

F2 + NH3 ….

71

Как получают фтористый водород? Почему раствор HF в воде является значительно более слабой кислотой, чем остальные галоидоводородные кислоты? Почему нельзя сохранять плавиковую кислоту в стеклянных сосудах? Составьте уравнения соответствующих реакций.

22. Общая характеристика элементов VIА группы. Селен. Строение атома. Степени окисления. Оксиды, кислоты, соли.

Осуществите превращения по схеме

Se SeO2 K2SeO3 K2SeO4

Se K2Se KHSe

Используйте следующие реактивы: H2O; KOH; H2SO4; K2S; O2;

K; K2Cr2O7.

Составьте уравнения реакций, которые следует осуществить, чтобы исходя из элементарных селена и теллура получить селенистую и теллуроводородную кислоты.

23. Общая характеристика элементов IIIА группы. Алюминий. Природные соединения. Получение и свойства. Применение. Осуществите превращения

Al2(SO4)3 Al(OH)3 NaAlO2 Al Na[Al(OH)4]

Al(NO3)3

Какой процесс называется алюмотермией? Что представляет собой термит? Составьте электронные и молекулярные уравнения реакции, на которой основано применение термита.

24. Приведите электронную структуру атома N. Укажите возможные степени окисления. Приведите примеры соединений в различных степенях окисления.

Дайте сравнительную характеристику кислотных свойств азотистой и азотной кислот. Определите степень диссоциации и рН 0,01 М раствора азотистой кислоты.

Осуществите превращения по схеме KNO3 NH3 N2H4N2, используя следующие реактивы: H2O, KOH, Zn, NaClO,

72

KMnO4. Для обоснования ответа используйте значения 0 соответствующих полуреакций.

25.Общая характеристика элементов IVА группы. Углерод

иего аллотропные видоизменения. Строение и свойства графита, алмаза, карбина. Активированный уголь и его адсорбционные свойства. Химические свойства углерода.

Если через раскаленный карбид кальция пропустить пары воды, то продуктами реакции являются карбонат кальция, двуокись углерода и водород. Отразите в электронных уравнениях изменение степени окисления атомов окислителя и восстановителя и составьте уравнение этой реакции. Как она протекает в обычных условиях.

26.Оксид углерода (IV). Угольная кислота и ее соли. Растворимость, термическая устойчивость карбонатов и гидрокарбонатов. Соединения с галогенами. Фреоны. Соединения с серой. Тиоугольная кислота, тиокарбонаты.

Карбид кремния (карборунд) – химически очень стойкое вещество. Однако в присутствии кислорода он взаимодействует с расплавленными щелочами. Составьте электронные и молекулярные уравнения этого процесса, учитывая, что углерод приобретает максимальную степень окисления.

27.Напишите электронные структуры атомов N и Sb. Укажите

возможные степени окисления. Приведите примеры соединений в различных степенях окисления. Дайте сравнительную характеристику кислотных и окислительно-восстановительных свойств азотной и азотистой кислот.

Осуществите превращения по схеме H3SbO4 H3SbO3SbH3 H3SbO4, используя следующие реактивы: HI, H2SO4, Mg,

H2SO4, KMnO4, H2O.

28. Напишите электронные структуры атомов Cl и F. Укажите возможные степени окисления. Приведите примеры соединений в различных степенях окисления.

Составьте уравнения реакции гидролиза 0,01 М раствора гипохлорита кальция. Вычислите степень гидролиза и рН раствора.

Осуществите превращения по схеме KClO3 KCl Cl2KCIO, используя следующие реактивы: H2O, KOH, F2.

73

29. Общая характеристика элементов VА группы. Мышьяк, сурьма, висмут. Строение атомов. Степени окисления. Свойства.

Осуществите превращения по схеме

Bi Bi(NO3)3 NaBiO3 Bi2(SO4)3 Bi, используя следующие реактивы: KNO3, MnSO4, HNO3, H2SO4, Zn, NaOH.

Какая из солей: BiCl3 или SbCl3 гидролизуется в большей степени? Почему? Составьте ионные и молекулярные уравнения реакций гидролиза этих солей. Как сделать мутные растворы BiCl3

иSbCl3 прозрачными, не фильтруя их?

30.Напишите электронные структуры атомов N и B. Укажите

возможные степени окисления. Приведите примеры соединений в различных степенях окисления.

Сравните кислотные свойства азотистой и метаборной кислот. Определите степень диссоциации и рН 0,01 М растворов данных кислот.

Осуществите превращения по схеме KNO2 KNO3 NH3NO, используя следующие реактивы: H2O, KOH, H2SO4, O2, KBiO3, Zn. Для обоснования ответа используйте значения 0 соответствующих полуреакций.

ТЕМА 8. СВОЙСТВА d-ЭЛЕМЕНТОВ И ИХ СОЕДИНЕНИЙ

Подгруппа скандия. Общая характеристика элементов побочных подгрупп. Электронные конфигурации атомов. Особое положение подгрупп скандия и цинка. Подгруппа скандия.

Общая характеристика элементов; нахождение в природе; получение. Отличие свойств скандия от свойств остальных элементов; близость последних к свойствам лантаноидов. Свойства и способы получения основных типов соединений. Гидроксиды, их свойства. Характеристика комплексных соединений. Применение простых веществ и соединений.

74

Подгруппа титана. Общая характеристика элементов, нахождение в природе, получение, свойства и применение. Оксиды и гидроксиды, способы получения и свойства. Соединения с низшими степенями окисления, свойства. Диоксид титана; соли оксотитана, их получение и свойства. Титанаты. Соединения с галогенами, свойства и способы получения. Применение простых веществ и соединений.

Подгруппа ванадия. Общая характеристика элементов, нахождение в природе, способы получения, свойства. Соединения элементов (II, III, IV), способы получения, свойства; кислотноосновные свойства оксидов и гидроксидов, соли. Галогениды и оксогалогениды (IV и V), их свойства; химическая связь. Кластеры; их строение и свойства. Ванадаты, ниобаты и танталаты; способы их получения и свойства. Применение простых веществ и соединений.

Подгруппа хрома. Общая характеристика элементов; нахождение в природе; получение, свойства. Соединения хрома (II, III); способы получения и свойства. Кислотно-основной характер оксидов

игидроксидов хрома (II, III), способы получения. Соли хрома (III), получение и свойства; квасцы; хромиты, получение и свойства; комплексные соединения хрома (III), их строение, изомерия. Трехокись хрома, ее свойства; хромовые кислоты; хроматы и дихроматы, их взаимные переходы, получение и свойства. Хлористый хромил, хлорохромовая кислота. Перекись хрома и пероксохроматы, их свойства

иполучение.

Краткие сведения о соединениях молибдена и вольфрама (IV); кислотно-основной характер оксидов и гидроксидов; молибденовая и вольфрамовая кислоты и их соли, способы получения и свойства; изополи- и гетерополикислоты и их соли. Применение простых веществ и соединений.

Подгруппа марганца. Общая характеристика элементов, нахождение в природе, получение, свойства. Соединения марганца (II, III, IV), свойства оксидов и гидроксидов; соли марганца, их свойства; диоксид марганца, его свойства; соединения марганца (IV), способы получения и свойства; оксид марганца (VII); марганцовая ки-

75

слота и перманганаты, свойства и получение; окислительновосстановительные свойства соединений различных степеней окисления марганца и зависимость их от рН. Краткая характеристика соединений рения (III, IV, VI); соединения рения VII-оксид, рениевая кислота, перренаты; фториды рения, их свойства; окислительновосстановительные свойства соединений рения в различных состояниях окисления. Применение марганца и рения и их соединений.

Подгруппа железа и платины. Общая характеристика эле-

ментов. Деление на подгруппы и семейства.

Семейство железа. Общая характеристика элементов, нахождение в природе, способы получения. Чугун и сталь. Диаграмма состояния железо – углерод. Оксиды и гидроксиды элементов (II), их свойства и получение; соли и комплексные соединения. Оксиды и гидроксиды железа (III), кобальта (III) и никеля (III), способы получения и свойства, соли и комплексные соединения. Соединения железа (VI), ферраты, их свойства. Применение элементов и соединений.

Платиновые металлы. Общая характеристика элементов; нахождение в природе. Понятие о разделении элементов, их свойства. Гидроксиды палладия (II), платины (II, IV), их свойства. Оксиды рутения и осмия (VIII). Важнейшие соединения платиновых металлов, получение и свойства. Применение простых веществ и соединений.

Подгруппа меди. Общая характеристика элементов, нахождение в природе, способы получения металлов. Соединения меди (I и II); оксиды, гидроксиды, соли и комплексные соединения, методы получения и свойства. Соединения серебра (I); оксид, его свойства; нитраты и галогениды, их свойства; фотографический процесс получения черно-белых изображений; комплексные соединения серебра (I), свойства и способы получения. Соединения золота (I), свойства и способы получения. Соединения золота (III); оксид и гидроксид; галогениды, свойства и способы получения; комплексные соединения. Применение простых веществ и соединений.

76

Подгруппа цинка. Общая характеристика элементов, нахождение в природе, получение, свойства. Оксиды и гидроксиды (II), свойства и получение; соли (II), свойства и получение; общая характеристика солей, растворимость, гидролиз; комплексные соединения. Соединения ртути (I), получение, устойчивость, реакции диспропорционирования; оксид и соли ртути (I); каломель; амидные соединения ртути. Применение простых веществ и их соединений.

ЗАДАНИЕ 8

Выполните задание, соответствующуе номеру варианта.

1. Марганец, строение атома. Степени окисления. Получение, свойства. Как изменяются кислотно-основные свойства Mn в ряду MnO2 MnO3? Кислотно-основные свойства Mn подтвердите уравнениями реакции.

Закончите следующие уравнения реакций, расставьте коэффициенты ионно-электронным методом:

рН = 7 K2MnO4 + KNO2 + …; pH > 7 MnSO4 + NaBiO3 + …

Какие свойства проявляют соединения марганца в данных реакциях? Назовите исходные вещества и продукты реакции. Рассчитайте, сколько граммов KNO2 содержится в 100 см3 0,2 н раствора.

2. Объясните изменение в периодах окислительно-восстанови- тельных свойств и устойчивости соединений d-элементов в высшей степени окисления. Рассмотрите на примерах соединений IV периода.

Какие из следующих реакций возможны? TiCl4 + KI + H2SO4 …;

KМnO4 + KI + H2SO4 …?

Составьте уравнения реакций, рассчитайте ЭДС. Рассчитайте, какой объем хлора необходим для окисления

2,79 г гидроксида кобальта (II) в щелочной среде.

3. Составьте электронные формулы атомов железа и марганца. Укажите возможные степени окисления и приведите примеры соединений.

77

Поясните, как ведут себя Fe и Mn по отношению к разбавленным растворам кислот H2SO4, HNO3. Возможность протекания реакций в стандартных условиях подтвердите расчетами.

Осуществите превращения по схеме MnO K2MnO4MnO2, используя следующие реактивы: H2O, H2SO4, KOH, KСlO3,

Cl2, K2SO3.

4. Составьте электронные формулы атомов Cr и Mo. Укажите возможные степени окисления элементов и приведите примеры соединений. Какие степени окисления устойчивы для Cr и Mo? Ответ обоснуйте.

Поясните, как ведут себя Cr и Mo по отношению к концентрированным соляной и азотной кислотам. Почему молибден легче всего взаимодействует со смесью кислот HF и HNO3? Составьте уравнения возможных реакций.

Закончите следующие уравнения реакций, расставьте коэффициенты ионно-электронным методом:

рН = 7 K2MnO4 + CrSO4 + …; pH > 7 K2Cr2O7 + MnSO4 + …

Какие свойства проявляют соединения марганца и хрома в данных реакциях? Назовите исходные вещества и продукты реакций. Рассчитайте, сколько граммов CrSO4 содержится в 100 см3 0,02 н раствора.

5. Как изменяются кислотно-основные свойства в ряду Ti(OH)3 Ti(OH)4? Кислотно-основные свойства подтвердите уравнениями реакций.

Осуществите превращения по схеме

KMnO4 MnO2 K2MnO4 MnO2,

используя следующие реактивы: H2O, KNO2, KNO3, KOH. Рассчитайте, какое количество сульфата титана (III) содержит-

ся в 1 дм3 раствора, если при титровании 0,03 дм3 этого раствора израсходовано 0,054 дм3 0,15 н раствора KMnO4.

78

6. Составьте электронные формулы атомов Fe и Co. Укажите возможные степени окисления элементов и приведите примеры соединений.

Поясните, как ведут себя Fe и Со по отношению к разбавленным растворам кислот H2SO4 и HNO3. Возможность протекания реакций в стандартных условиях подтвердите расчетами.

Закончите следующие уравнения реакций, расставьте коэффициенты ионно-электронным методом:

рН = 7 K2FeO4 + MnSO4 + …; pH > 7 K2MnO4 + FeSO4 + …

Какие свойства проявляют соединения марганца и хрома в данных реакциях? Назовите исходные вещества и продукты реакций. Рассчитайте, сколько граммов K2MnO4 содержится в 200 см3 0,1 н раствора.

7. Как изменяются кислотно-основные свойства в ряду Mn(OH)2 Mn(OH)4? Кислотно-основные свойства подтвердите уравнениями реакций.

Закончите следующие уравнения реакций, расставьте коэффициенты ионно-электронным методом:

рН < 7 KMnO4 + FeSO4 + …;

pH > 7 MnSO4 + Cl2 + …

Какие свойства проявляют соединения марганца в данных реакциях? Назовите исходные вещества и продукты реакций. Рассчитайте, сколько граммов KMnO4 содержится в 200 см3 0,01 н раствора. Вычислите массовую долю манганата калия, если при взаимодействии 10 г раствора K2MnO4 с избытком KI образуется 1,27 г I2.

8. Оксиды и гидроксиды d-элементов IV периода в высшей степени окисления. Получение. Кислотно-основные свойства. Рассмотрите на примерах гидроксидов Sc, Ni, Cr.

79

Осуществите превращения по схеме

K2Cr2O7 CrCl3 K2CrO4 KCrO2,

используя следующие реактивы: KOH, HCl, KClO3, KNO2, K2SO3,

H2O.

Составьте уравнение реакции взаимодействия K2Cr2O7 с концентрированной HCl. Рассчитайте, какой объем раствoра соляной кислоты с массовой долей HCl 36 % ( = 1180 кг/м3) необходим для получения 11,2 дм3 Cl2.

9. Составьте электронные формулы атомов Mn и Hg. Укажите возможные степени окисления элементов и приведите примеры соединений.

Поясните, как ведут себя Mn и Hg по отношению к cоляной и концентрированной азотной кислотам. Возможность протекания реакций в стандартных условиях подтвердите расчетами.

Осуществите превращения по схеме Mn Mn(NO3)2K2MnO4, используя следующие реактивы: H2O, KOH, HNO3, KNO3, KI.

10. Составьте электронные формулы атомов Cr и V. Укажите возможные степени окисления элементов и приведите примеры соединений.

Поясните, как ведут себя Cr и V по отношению к разбавленной и концентрированной азотной кислоте. Возможность протекания реакций в стандартных условиях подтвердите расчетами.

Осуществите превращения по схеме

Cr2(SO4)3 K2CrO4 K[Cr(OH)4] CrCl3,

используя следующие реактивы: H2O, KOH, H2SO4, HCl, K2S, KClO3. 11. Соединения марганца со степенью окисления +7. Получе-

ние, окислительная способность.

Закончите следующие уравнения реакций, расставьте коэффициенты ионно-электронным методом:

рН < 7 KMnO4 + К2S + …; pH = 7 К2MnO4 + FeSO4 + …

80