ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ 280202

ПО КУРСУ ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра химии

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Программа, контрольные задания,

вопросы к экзамену

для студентов-заочников

РОСТОВ-НА-ДОНУ

2007

Бурлакова химия.: Методические указания. Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ. 20С.

ISBN

Методические указания к лабораторным работам, индивидуальные задания, вопросы к экзамену для студентов-заочников специальности 33.02.00.

Печатается по решению редакционно-издательского Совета

Донского государственного технического университета

Научный редактор: профессор, д. т.н.

Изучение неорганической химии представляет собой один из элементов химической подготовки инженера-эколога, работающего в области защиты окружающей среды.

Настоящее методическое пособие предназначено для студентов специальности 33.02.00 технического университета.

Курс неорганической химии соответствует требованиям ГОС для специальности 33.02.00 «Инженерная защита окружающей среды»

ПРОГРАММА КУРСА

Основы химической термодинамики.

Основные понятия и определения химической термодинамики.

Теплота и работа. Первое начало термодинамики. Закон Гесса.

Закон Кирхгоффа. Второе начало термодинамики. Понятие об энтропии.

Водород. Общая характеристика. Химические свойства водорода. Получение водорода. Применение водорода.

Вода. Строение молекулы воды и ее физические свойства. Химические свойства воды. Природная вода.

Галогены. Фтор. Свойства, получение, применение. Хлор, бром, иод.

Свойства, получение, применение. Важнейшие соединения галогенов: оксиды, гидриды, кислоты, соли.

Халькогены.

Кислород. Свойства, получение, применение. Пероксид водорода. Химические свойства. Сера, селен, теллур. Свойства, важнейшие соединения, применение. Серная кислота.

Элементы пятой группы, главной подгруппы.

Азот, фосфор, мышьяк, сурьма. Свойства, получение, применение. Свойства важнейших соединений. Аммиак. Азотная кислота.

Фосфорные кислоты.

Элементы четвертой группы главной подгруппы. Углерод, кремний, германий, олово, свинец. Получение, свойства, применение. Важнейшие соединения, их

свойства, применение.

Элементы третьей группы главной подгруппы. Важнейшие свойства бора и алюминия. Свойства и применение.

S-металлы. Свойства, получение и применение щелочных и щелочно-земельных металлов.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Обзор d-элементов. Обзор f-элементов.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

Каждый студент выполняет вариант контрольных заданий, обозначенный двумя последними цифрами номера студенческого билета (шифра).

Водород, кислород, их свойства и свойства образуемых соединений

1.  Приведите уравнения реакций, в результате которых может быть получен водород в промышленности.

2.  Какой объем (н. у.) занимает 1 кг О2 и 1 кг О3 ?

3.  Можно ли получить пероксид водорода по реакции 2H2O+O2=2H2O2?

4.  Исходя из строения атома водорода:

а) укажите возможные валентные состояния и степени окисления водорода;

б) опишите строение молекулы Н2 с помощью методов ВС и МО

5.  Определите простейшую и истинную формулу вещества, если в нем содержится 5,92% H и 94,08% O. Раствор, содержащий 2,55 г этого вещества в 500 г воды, замерзает при -0,279 С.

6.  Можно ли для электролитического получения водорода использовать в качестве электролита растворы H2SO4, K2SO4, KCl, CuSO4, NaOH? Приведите соответствующие схемы процессов электролиза.

7.  Какое количество 3%-го пероксида водорода и воды надо смешать, чтобы получилось 750 мл 0,1 М раствора. Определите рН в этом растворе.

8.  По какому уравнению реакции при стандартной температуре идет разложение пероксида водорода:

H2O2 (г) =H2(г)+O2(г)

H2O2 (г) = H2O(ж)+1/2O2 (г) ?

9.  Сколько граммов 3%-ного раствора Н2О2 и кристаллического КMnO4 прореагировало в кислой среде, если в результате реакции выделилось 1,12 л кислорода при н. у.

10. Охарактеризуйте окислительно-восстановительные свойства водорода и ионов водорода. Приведите примеры реакций.

11. На сжигание 0,749 г мышьяка расходуется 560 мл кислорода, измеренного при нормальных условиях. Определите состав и формулу полученного оксид

12. Какие соединения называются гидридами металлов. Составьте уравнения реакций получения гидрида кальция и взаимодействия его с водой.

13.Вычислите массу 1 л озона при 600 мм рт. ст и температуре -50° С.

14. Укажите способы получения пероксида водорода, приведите уравнения

соответствующих реакций.

15. Баллон емкостью 20 л содержит кислород, находящийся при 20° С под давлением 100 атм. Какой объем ацетилена, измеренный при н. у., может вступить в реакцию с этим количеством кислорода?

16. Опишите строение молекулы Н2О2. Почему эта молекула полярна?

17. После озонирования некоторого объема кислорода установлено, что объем газа уменьшается на 500 мл. Вычислите, какой объем озона образовался?

18. К 150 г раствора Н2О2 прибавили немного диоксида марганца. Выделившийся кислород при нормальных условиях занял объем 10-3 м3. Вычислите процентную концентрацию исходного раствора.

19. Исходя из строения атома кислорода, укажите его валентные возможности. Какие степени окисления проявляет кислород в соединениях?

20. Напишите в ионно-молекулярной форме уравнение гидролиза Na2O2. Объясните, сохранит ли раствор свои отбеливающие свойства, если его прокипятить?

21. Вычислите жесткость воды, зная что для ее устранения пошло 265 г Na2CO3 в расчете на 1 м3 воды.

22. Закончите уравнения реакций и уравняйте методом электронно-ионного баланса:

KMnO4+H2O2+H2SO4=

Fe(OH)2+H2O2=

23. Закончите уравнения реакций и уравняйте методом электронно-ионного баланса:

KI+H2O2+H2SO4=

H2O+Hg(NO3)2+NaOH = Hg +

24. Какое количество кислорода при Р=700 мм. рт. ст и Т=27° С может выделиться из 200 г пероксида бария при его разложении нагреванием?

25. При 1200°С один объем железа растворяет 0,65 объема водорода. Определите весовое количество водорода, которое может раствориться в 1 т железа, если плотность последнего 7,9 г/см3.

26. Дайте характеристику молекулярного кислорода О2, указав : а) его химические свойства, б)строение молекулы по методу МО, в)магнитные свойства молекулы. Объясните, с какими с простыми веществами кислород непосредственно не взаимодействует?

27. Закончите реакции и уравняйте методом электронно-ионного баланса:

AgNO3+H2O2+NaOH=

K2Cr2O7+H2O2+H2SO4=

28. В слабощелочной среде 10 л (н. у) озонированного кислорода поглощалось раствором иодида калия. Последний количественно окислялся озоном с образованием KIO3. Определите объемный состав газовой смеси в %, если было получено 10.7 г иодата калия.

29. Закончите уравнения реакций и подберите коэффициенты методом электронно-ионного баланса:

H2O2+I2=

H2O2+AuCl3+NaOH=

30. Закончите уравнения реакций и подберите коэффициенты методом электронно-ионного баланса:

H2O2+As2S3+NH4OH = (NH4)3AsO4+S+.....

H2O2+CrCl3+KOH = K2CrO4+......

31.  Опишите электронное строение молекулы О3, сравните химическую активность озона и молекулярного кислорода О2. С помощью какой реакции и при каких условиях можно получить озон из молекулярного. Какой объем водорода при нормальном давлении и температуре 30 °С можно получить действием металлов на 150 мл 20% раствора серной кислоты. Плотность раствора кислоты равна 1.14 г/мл.

32.  Может ли при комнатной температуре протекать реакция взаимодействия кислорода с водородом, с азотом.

33.  Какой объем водорода, измеренный при н. у., выделится при взаимодействии Al массой 32.4 г с 200 мл 30 % раствора гидроксида калия. (Плотность раствора 1.29 г/мл).

34.  Напишите уравнения реакций взаимодействия озона с серебром, сульфидом свинца.

35.  Какой объем водорода, измеренный при н. у. потребуется для восстановления оксида меди (II), полученного при термическом разложении гидроксида меди массой 19.6 г? Какие соли обусловливают жесткость природной воды? Как можно устранить карбонатную, некарбонатную жесткость? Напишите уравнения соответствующих реакций.

36.  Некоторый элемент образует гидрид ЭН3 , массовая доля водорода в котором равна 1.245. Определите этот элемент.

37.  Осуществите превращения, укажите условия протекания реакций:

KClO3àO2àO3àO2àH2Oà О2

38. При действии воды на гидрид металла массой 0.84 г выделился водород, объем которого при н. у. составил 896 мл. Определите, гидрид какого элемента был взят, если известно, что этот элемент проявляет степень окисления +2.

39. Вычислите жесткость воды, зная что в 500 мл ее содержится 202.5 г Са(НСО3)2 .

40. При взаимодействии щелочно-земельного металла массой 3.425 г с водой выделился водород объемом 560 мл. Определите, какой металл взят для реакции.

41. На нейтрализацию раствора, полученного при взаимодействии гидрида кальция с водой, затратили 43,67 мл 29,2 % хлороводорода (плотностью 1,145 г/мл). Рассчитайте, какой объем водорода, измеренный при н. у, выделился при разложении гидрида.

42. Составьте уравнение реакции взаимодействия озона с оксидом серы (|\/), пероксидом водорода и водным раствором иодида калия.

43. Какой объем раствора 15 % серной кислоты и плотностью 1.1 г/мл надо взять для реакции с избытком Zn, чтобы полученным водородом можно было восстановить оксид Fe3O4 массой 11.6 г до железа?

44. К 1 м3 жесткой воды прибавили 132.5 г карбоната натрия. Рассчитайте, насколько понизилась жесткость?

45. Используя мотод МО, объясните, почему молекула О2 парамагнитна, а ион О22- диамагнитен?

46. Какие вещества образуются при взаимодействии O2F2 и O4F2 с водой?

47. Составьте окислительно-восстановительные реакции получения кислорода термическим разложением KMnO4, KClO4, уравняйте методом электронного баланса.

48. Какие аллотропные модификации известны для кислорода?

49. Поясните, почему вода при обычных условиях является жидкостью, а не газом?

51. Приведите уравнения реакций получения озона.

52.  Какие из следующих веществ способны реагировать с кислородом: Al, C, CO, Na2SO3, Fe(OH)3, H2SO4, HI, CaF2, NH3 и почему?

53. Напишите структурную формулу воды и объясните, почему молекула воды обладает дипольным моментом. Приведите примеры практического применения озона. Объясните, на чем они основаны.

54. Составьте уравнение реакции получения водорода пропусканием водяного пара над раскаленным железом и константу равновесия этой реакции.

55. На основании метода ВС опишите электронное строение молекулы Н2О.

Покажите, как расположен вектор дипольного момента молекулы воды?

56. Объясните, почему для кислорода не характерна валентность больше двух, хотя кислород принадлежит к элементам VI группы.

Свойства соединений элементов V-VII групп главных подгрупп

Периодической системы

57.  Исходя из строения атомов галогенов, укажите, какие валентности и степени окисления характерны для фтора, брома и йода?

58.  Сколько мл 0,5 н раствора NaOH требуется для нейтрализации 20 мл 0,2М раствора пиросерной кислоты?

59.  Закончите уравнения реакций и укажите в них функцию марганца

(окислительную, восстановительную) :

.

60. Дайте сравнительную характеристику свойств образуемых галогенами простых веществ и объясните характер изменения : а) стандартных энтальпий диссоциации молекул ; б) агрегатного состояния простых веществ при обычных условиях; в) окислительно-восстановительных свойств.

61. Навеска 1,2048 г частично выветрившегося (потерявшего кристаллизационную воду)медного купороса растворена в воде. Содержавшиеся в растворе ионы осаждены в виде ; масса осадка 1,1872 г. Рассчитайте, сколько процентов кристаллизационной воды осталось в исследованном медном купоросе.

62. Напишите уравнения реакций термического разложения солей .

63. Напишите уравнения реакций взаимодействия галогенов с водой и растворами щелочей (холодными и горячими).

64. Раствор, содержащий 5,12 г серы в 100 г сероуглерода, кипит при 46,67°С. Температура кипения чистого сероуглерода 46,20°С. Эбуллиоскопическая константа сероуглерода 2,37. Вычислите молекулярную массу серы и установите количество атомов, входящих в молекулу серы.

65. Закончите уравнения реакций и определите окислительно-восстановительную функцию гидразина :

66. Дайте сравнительную характеристику свойств галогеноводородов, указав характер изменения : а) температур кипения и плавления; б) термической устойчивости; в) восстановительных свойств. Объясните наблюдаемые закономерности.

67. Вычислите процентную концентрацию раствора при 750 мм рт. ст. и 25° С, если в 1 л воды растворены 2,2 л сероводорода.

68. Закончите уравнения реакций и уравняйте их методом электронно-ионного баланса :

69. Приведите способы получения галогеноводородов. Объясните, почему HJ нельзя получить способами, применяемыми для получения HCl?

70. Рассчитайте, сколько атомов входит в состав молекулы серы при 900°С, если плотность ее паров при этой температуре по воздуху равна 2,207.

71. Напишите уравнения реакций взаимодействия концентрированной азотной кислоты с цинком, ртутью, магнием, серой.

72. Объясните, как изменяется а) устойчивость; б) окислительные свойства; в) кислотные свойства в ряду

73. Рассчитайте, какое количество тепла выделится в результате реакции :

?

74. Закончите уравнения реакций и подберите коэффициенты методом электронно-ионного баланса :

75. Объясните, почему из всех галогенов только йод образует многоосновные кислородсодержащие кислоты? Укажите тип гибридизации AO галогенов в их высших кислородсодержащих кислотах.

76. Составьте уравнения гидролиза и рассчитайте рH 0,001 М раствора , считая, что гидролиз идет до конца.

77. Закончите уравнения реакций :

78. Составьте схему получения , исходя из свободного йода, диоксида марганца и соляной кислоты. Приведите уравнения соответствующих реакций.

79. Рассчитайте эквиваленты окислителя и восстановителя в реакции :

80. Напишите уравнения последовательных реакций, с помощью которых можно получить : а) тиоантимонит натрия из ; б) тиоарсенат из .

81. Обоснуйте невозможность получения оксидов хлора непосредственным взаимодействием его с кислородом.

82. Найдите формулу оксида, если на сжигание 12 г магния расходуется 8 г кислорода.

83. Какие из приведенных реакций могут быть использованы для получения метафосфорной кислоты :

а)

б)

в)

г)

84. Закончите уравнения реакций и уравняйте методом электронно-ионного баланса :

85. При производстве серной кислоты контактным методом из 14 т колчедана , содержащего 42,4% серы, получено 18 т серной кислоты. Рассчитайте выход серной кислоты.

86. Какие из перечисленных реакций могут быть использованы для получения фосфористой кислоты :

а)

б)

87. Приведите уравнения реакций взаимодействия HBr с : а) ; б) ; в) ; г) KJ; д)Mg; е) ; и укажите, какие свойства при этом проявляет HBr : кислоты; основания; окислителя; восстановителя.

88. Рассчитайте, одинаковое ли количество серной кислоты потребуется для растворения 40 г никеля в концентрированном и разбавленном растворах?

89. Какое соотношение рH растворов солей и равной молекулярной концентрации справедливо :

а) ; б) ; в) .

90. Закончите уравнения реакций и уравняйте методом электронно-ионного баланса :

91. Объясните, почему олеум перевозят в железных цистернах? Можно ли заменить их свинцовыми?

92. Дайте сравнительную характеристику атомов элементов подгруппы азота, указав: а) электронное строение; б) валентные возможности; в) наиболее характерные степени окисления.

93. Рассчитайте, в каком случае получится больше хлора при одном и том же количестве соляной кислоты, если процесс идет по схемам:

94. Составьте уравнения реакций окисления селеноводорода и теллуроводорода кислородом.

95. Объясните, какие из перечисленных молекул парамагнитны :

а) NO ; б) ; в) ; г) ; д) ; е) .

96. Рассчитайте, сколько молей газов вступило в реакцию:

NH3,г + Cl2,г = N2,г +HClг, если выделилось 55,14 кКал тепла.

97. Составьте уравнение реакции окисления селена хлорной водой, если в результате реакции образуется селеновая кислота и хлорид водорода.

98. Укажите аллотропные модификации фосфора и сравните их свойства. Докажите, что красный и белый фосфор представляют собой аллотропные модификации одного элемента.

99. Объясните, почему высший оксид марганца по химическим свойствам похож на высший оксид хлора.

100.  Закончите уравнения реакций и уравняйте их методом электронно - ионного баланса :

101.  Приведите примеры соединений азота, в молекулах которых имеются связи, образованные по донорно-акцепторному механизму.

102.  Закончите уравнение реакций и уравняйте их методом электронно-ионного баланса :

103.  Приведите примеры водородных соединений серы, опишите их строение и способы получения. Укажите степени окисления серы в этих соединениях.

104.  Объясните характер химической связи в молекуле с позиций методов ВС и МО.

105.  Рассчитайте, сколько йода можно извлечь из 1 т чилийской селитры, если в ней содержится 0,2% примеси ?

106.  Составьте уравнения реакций : а) (конц) с магнием и серебром; б) разбавленной серной кислоты с железом; подберите коэффициенты методом электронно-ионного баланса.

107.  Объясните, для каких из перечисленных веществ характерны реакции внутримолекулярного окисления-восстановления : а)KNO2; б)KNO3; в)(NH4)2Cr2O7; г) (NH4)3PO4

108.  Для определения состава калиевой соли одной из кислородных кислот хлора взята навеска 0,254 г. После восстановления хлора во взятой навеске содержавшиеся в растворе ионы, осадили нитратом серебра. Полученный хлорид серебра весил 0,297 г. Из другой пробы 0,582 г выделено 160 мл кислорода (н. у.). Найдите состав и формулу соли.

109.  Напишите уравнения реакций взаимодействия тиосульфата натрия с а) хлором (при избытке и недостатке); б) йодом. Коэффициенты подберите методом электронно-ионного баланса.

110.  Объясните, как изменяются прочность и восстановительная способность водородных соединений элементов V A-группы при переходе от азота к висмуту?

111.  Некоторое количество белильной извести прибавили к подкисленному раствору KJ. Масса выделившегося йода 0,258 г. Рассчитайте, сколько граммов активного хлора содержится в пробе белильной извести?

112.  Объясните, с какими из перечисленных веществ взаимодействует концентрированная серная кислота : а) ; б) ; в); г) ; д) ; е) ; ж) ; з) ; и) ; и почему?

113.  Объясните, исходя из положения элементов в таблице Менделеева, различия в свойствах и .

114.  Исходя из теплот образования и , вычислите теплоту реакции, идущей по уравнению: .

115.  Объясните, каково соотношение рН изомолярных растворов сульфида (), селенида () и теллурида () натрия: а) ; б); в) .

116.  Закончите уравнения реакций :

117.  Закончите уравнения реакций и уравняйте их методом электронно-ионного баланса :

118.  Какова реакция среды в растворе . Вычислите рН 0,001 М раствора .

119.  Обоснуйте, можно ли в качестве осушителей газообразного аммиака применить или ?

120.  Какие из следующих реакций можно осуществить и почему :

121.  Рассчитайте массу и состав образующейся соли, если через 100 мл 0,2 н раствора NaOH пропустили 448 мл (н. у.).

122.  Опишите электронное строение молекулы NO по методу МО.

К раствору, содержащему 3,88 г смеси бромида калия и иодида натрия, добавили 78 мл 10%-ного раство­ра нитрата серебра плотность 1,09 г/мл). Выпавший осадок отфильтровали. Фильтрат может прореагировать с 13,8 мл соляной кислоты с концентрацией 1,5 моль/л. Определите массовые доли солей в исходной смеси и объем хлороводорода (при н. у.), необходимый для приготовления израсходованной соляной кислоты.

124.  Закончите уравнения реакциий и уравняйте их методом электронно-ионного баланса :

125.  Сравните физические и химические свойства водородных соединений элементов подгруппы азота, указав, как изменяются : а) температуры кипения и плавления; б) термическая устойчивость; в) окислительно-восстановительные свойства; г) кислотно-основные свойства. Укажите причины, их вызывающие.

126.  Какой объем хлора при 15°С и 760 мм рт. ст. потребуется для окисления (до свободного йода) йодистого натрия из золы, полученной сжиганием 10 т морских водорослей, содержащих 0,64% NaJ?

127.  Какие свойства, окислительные или восстановительные, проявляет сернистая кислота при ее взаимодействии с: а) магнием; б) сероводородом; в) йодом. Какой из входящих в ее состав ионов обусловливает эти свойства в каждом из указанных случаев?

128.  Какой из гидроксидов обладает более выраженным основным характером : а) гидроксид мышьяка(III), гидроксид сурьмы(III) или гидроксид висмута(III); б)гидроксид сурьмы(III) или гидроксид сурьмы (V).

129.  Рассчитайте, сколько потребуется по объему 0,5 н раствора тиосульфата натрия для обесцвечивания 6 г настойки йода, представляющей собой 5% раствор йода в спирте?

130.  Какой из элементов VI подгруппы образует шестиосновную кислоту? Напишите ее формулу и обоснуйте, почему остальные элементы этой подгруппы не образуют подобных кислот?

131.  Смесь сульфидов обработали раствором сульфида натрия. Определите, какой сульфид остался нерастворенным? Напишите уравнения реакций растворения сульфидов.

132.  Составьте схему электролиза водного раствора хлорида натрия, если анодом служит графитовый сосуд, отделенный диафрагмой от железного катода. Рассчитайте, какие продукты, и в каком количестве будут получены на электродах при силе тока 0,5 А в течение 1 часа?

133.  Как и почему изменяются кислотные свойства в ряду серная-селеновая-теллуровая кислота? Как изменяются в этом ряду окислительные свойства.

134.  Приведите способы получения арсина и стибина. Как получают мышьяковое и сурьмяное зеркала?

135.  Закончите уравнения реакций и уравняйте их методом электронно-ионного баланса :

136.  Дайте сравнительную характеристику водородных соединений элементов главной подгруппы VI группы, указав и объяснив характер изменения : а) термической устойчивости; б) температур плавления и кипения; в) кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств. Какие из этих соединений могут быть получены взаимодействием водорода с соответствующим простым веществом?

137.  Рассчитайте, сколько тонн цианамида кальция можно получить из 3600 азота при взаимодействии его с карбидом кальция, если потери азота составляют 40% .

138.  Напишите уравнение реакции получения и структурную формулу хлорной извести, объясните ее окислительные свойства.

139.  Закончите уравнения реакций и уравняйте их методом электронно-ионного баланса :

140.  Рассчитайте, какое количество теплоты выделится при превращении 1 т белого фосфора в красный, если теплота перехода составляет 16,73 кДж на 1 моль атомов.

141.  При каком окислительном числе хлор может быть только окислителем, только восстановителем? Напишите формулы соответствующих соединений, приведите примеры.

142.  Закончите уравнения реакций и уравняйте их методом электронно-ионного баланса :

143.  Определите молекулярную массу оксида азота и его относительную плотность по воздуху, если 550 мл газа, измененных при 27,3°С и

p =770 мм рт. ст. имеют массу 1,04 г.

144.  Относительная атомная масса брома 79,909. Элемент состоит из двух устойчивых изотопов : . Определите процентное содержание каждого изотопа в элементе.

145.  Исходя из строения атомов серы, селена и теллура, укажите, какие валентные состояния и степени окисления характерны для этих элементов, каковы формулы их высших гидроксидов? Ответ поясните.

146.  Какие вещества называют тиокислотами ? Приведите ионно-молекулярные уравнения реакций получения аммонийных солей тиомышьяковой и тиосурьмяной кислот.

СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И ИХ СОЕДИНЕНИЙ
Как изменяются радиусы и потенциалы ионизации атомов щелочных металлов с ростом порядкового номера элементов? Дайте объяснение наблюдающимся закономерностям на основе электронного строения атомов Рассмотрите строение атомов элементов II группы главной подгруппы. Объясните, как изменяется первый потенциал с ростом порядкового номера элементов. Чем объясняется склонность молекулы галогенида алюминия к димеризации? Составьте уравнения химических реакций, позволяющих осуществить следующие превращения:

Ag à AgNO3 à Ag2O à CH3COOAg à Ag

Чем обусловлены различия взаимного расположения щелочных металлов в ряду напряжений и в периодической системе? Объясните, почему первый потенциал ионизации атома бериллия (9,32эВ) выше, чем у атома лития (5,39эВ), а второй потенциал ионизации (18,21эВ) ниже, чем у атома лития? При работе гальванического элемента

Al | Al2(SO4)3 || Cr2(SO4)3 | Сr на катоде выделилось 31,2 г металла. Оп

ределите, насколько уменьшилась масса анода.

Kак и почему изменяются основные свойства в ряду LiOH - CsOH? Объясните, как и почему изменяются свойства гидроксидов металлов главной подгруппы II группы в ряду Be(OH)2 - Ba(OH)2? Kак получить a - и b - оловянные кислоты? Чем различаются их свойства? Чем обусловлены различия в свойствах элементов главной и побочной подгрупп I группы? В чем проявляется и чем объясняется сходство химических свойств бериллия и алюминия? Составьте формулы оксидов германия, олова, свинца. Объясните, как изменяются кислотно-основные свойства гидроксидов:

Ge(OH)2 à Sn(OH)2 à Pb(OH)2 и Ge(OH)4 à Sn(OH)4à Pb(OH)4?

Чем отличается электролитический способ получения щелочных металлов от электролитического способа получения щелочей? Какие процессы происходят на электродах в том и другом случае? Опишите электронное строение и геометрическую структуру молекулы BeCl2. В каком состоянии гибридизации находится атом бериллия в молекуле BeCl2? Как изменяется тип гибридизации при переходе BeCl2 в твердое состояние? Почему оксиды свинца Pb2O3 и Pb3O4 называются смешаными? Укажите степени окисления свинца в этих соединениях? Как электролизом растворов хлорида калия получить гидроксид и хлорат калия? Напишите уравнения происходящих реакций. Напишите структурные формулы тетрагидроксобериллата калия и тетрафторобериллата натрия и их способы получения. Почему атомы большинства р-элементов способны к реакциям диспропорционирования? Приведите примеры. В каком из соединений КСl или AgCl и почему химическая связь имеет более ковалентный характер. Устойчив ли кальций в атмосфере кислорода, фтора, азота, диоксида углерода, паров воды. Ответ обоснуйте расчетом изменения энергии Гиббса в соответствующих процессах. Объясните, как изменится устойчивость к окислению в ряду Fe(II) - Co(II) - Ni(II)? Как изменится окислительная способность в ряду Fe(III) - Co(III) - Ni(III)? Напишите уравнения реакций получения из карбоната натрия: a) силиката натрия; б) ацетата натрия; в) нитрата натрия; г) гидросульфата натрия. Можно ли получить кальций восстановлением его оксида алюминием? Ответ обоснуйте расчетом энергии Гиббса реакции. Объясните, можно ли получить свободный бор из борного ангидрида восстановлением последнего углем и почему? Напишите уравнения реакций, соответствующие следующей последовательности превращений:

Cu2O à X1 à CuSO4 à X2 à CuCl2 à X3 à Cu2O

Определите неизвестные вещества.

Объясните соотношение рН изомолярных растворов NaHSO3(pH1) и Na2SO3(pH2): а) рН1> pH2; б) рН1 = pH2; в) рН1 < pH2? Напишите уравнения реакций взаимодействия гидрида кальция: а) с кислородом; б) с водой. Объясните, что представляет собой по химическому составу: а) бориды; б) бораны; в) бораты; г)соли борила; д) пербораты? Напишите уравнения реакций, соответствующие следующей схеме превращений:

Cr à X1 à Cr2(SO4)3 à X2 à K2Cr2O7 à X3 à Cr

Определите неизвестные вещества.

Добавление каких из указанных веществ усилит гидролиз карбоната натрия: а) ZnCl2; б) NaOH; в) H2O; г) K2S? Какие продукты образуются при горении магния на воздухе? Как они взаимодействуют с водой? В чем проявляется различие в структуре и свойствах водородных соединений алюминия и бора? Напишите уравнения реакций, соответствующие следующей последовательности превращений:

Ag à AgNO3 à X1 à [Ag(NH3)2]OH à X2 à Ag

Определите неизвестные вещества.

В виде каких соединений существуют в природе щелочные металлы? Почему не могут существовать в природе их оксиды и гидроксиды? Объясните, протекание какой из двух возможных реакций

N2O + 3Mg = Mg3N2 + 1/2O2

N2O + Mg = MgO + N2

более вероятно, используя расчет энергии Гиббса.

Напишите уравнение реакции взаимодействия между алюминием и концентрированным раствором щелочи. Загрязненный продуктами окисления металлический натрий можно очистить путем его переплавки. Объясните, как практически осуществить этот процесс? Закончите уравнения реакций, подберите коэффициенты методом электронно-ионного баланса:

Ba(OH)2 + H2O2 à

Be + NaOH à

Mg + HNO3(разб) à

Объясните, будет ли взаимодействовать металлический алюминий с растворами: Na2CO3; б) HgCl2; в) CuCl2 и почему? Какие вещества содержатся в растворе, если кислородное соединение натрия, полученое сжиганием натрия в кислороде, растворено в воде? Приведите уравнения реакций, подтверждающих амфотерные свойства гидроксидов бериллия и цинка. Какие процессы происходят на электродах при получении алюминия электролизом расплавов его соединений. Можно ли получить Al электролизом расплава оксида алюминия? Почему Al не может быть получен электролизом водных растворов его солей? Составьте уравнение реакции окисления сульфита натрия пероксидом натрия. Исходя из положения Mg и Be в периодической системе, укажите, какое соотношение констант гидролиза солей MgCl2 и BeCl2 справедливо: а) Кг(MgCl2) > Kг(BeCl2); б) Кг(MgCl2) = Kг(BeCl2); в) Кг(MgCl2) < Kг(BeCl2). Чем обусловлены восстановительные свойства соединений олова (II) и окислительные свинца (IV)? Составьте уравнения реакций взаимодействия: а) SnCl2 и HgCl2; б) PbO2 и HClконц. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций для осуществления следующих превращений:

Ni à Ni(NO3)2 à Ni(OH)2 à Ni(OH)3 à NiCl2

Какие соли натрия и калия и для чего имеют наибольшее практическое применение? Приведите примеры их практического использования. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций растворения Mg(OH)2 в кислотах и аммонийных солях. Дайте характеристику коррозионной стойкости алюминия на воздухе, в воде, в растворах кислот и щелочей. Какой химический метод применяется для извлечения золота из золотоносного песка? Объясните, почему смесь пероксида натрия с органическими веществами во влажном воздухе взрывается? Составьте молекулярное и ионное уравнения реакции, происходящей при пропускании CO2 через водную суспензию MgCO3. К раствору, содержащему SbCl3 и BiCl3, добавили избыток раствора гидроксида калия. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций. Какое вещество находится в осадке? Объясните, чем обусловлено различие тепловых эффектов реакций: 2Na + 2H2O = 2NaOH + HкДж

2K + 2H2O = 2KOH + H,6 кДж,

если теплоты образования NaOH и KOH одинаковы - 429,1 кДж?

Составьте уравнение реакции взаимодействия нитрида магния с водой. Какие степени окисления характерны для элементов подгруппы галлия? В какой степени окисления более устойчивы соединения галлия и индия и в какой - соединения таллия? Осуществите превращения:

Fe à FeCl2 à Fe(CN)2 à K4[Fe(CN)6] à K3[Fe(CN)6]

Окислительно-восстановительные реакции уравняйте методом электронно-ионного баланса.

Какие из ниже перечисленных газов можно осушить с помощью твердого едкого натра: сероводород, аммиак, диоксид углерода, метан, азот? Получение металлического бария алюмотермическим способом происходит по схеме BаО+ Al à Al2O3 + Bа. Рассчитайте количество Al, необходимого для восстановления 3,06 кг BаO. Объясните, какое основание является более сильным: Tl(OH)3 или TlOH и почему? Составьте уравнение реакции взаимодействия соды с гашеной известью. Объясните, что направляет течение этой реакции? Какое практическое значение она имеет? Объясните, какие из металлов II группы и почему не могут быть получены электролизом водных растворов их солей? Составьте уравнения реакций взаимодействия алюминия с:

а)серой; б) углеродом; в)азотом; г) галогенами; д) фосфором; е)кремнием?

Объясните, почему медь, находясь в электрохимическом ряду напряжений правее водорода, взаимодействует с водным раствором иодоводорода с выделением водорода? Составьте уравнение реакции горения гидрида натрия в кислороде и хлоре. Напишите схему процессов, происходящих при электролизе раствора и расплава MgCl2. Может ли алюминий гореть в каких либо газах, кроме кислорода. Составьте уравнения реакций. Существуют ли гидроксокомплексы цинка и кадмия в водных растворах при рН < 5? Как связана со строением атомов высокая восстановительная способность щелочных металлов? Приведите примеры восстановительной способности щелочных металлов. Напишите молекулярное и ионное уравнения гидролиза: а)сульфида кальция; б) ацетата бария, в) нитрита магния. Какие два типа солей может образовывать цинк в растворах. Составьте соответствующие уравнения реакций. Напишите уравнения реакций, соответствующих последовательности превращений:

Mn à Mn(NO3)2 à K2MnO4 à X à Mn

Определите неизвестное вещество.

Как получить иодид калия без примеси триоксииодата (V) калия, используя в качестве реагентов водный раствор КОН и J2? Магний сгорает в углекислом газе по реакции:

2Mgk + CO2,г = 2MgOк + Cк

Вычислите DH реакции.

Почему пролитую металлическую ртуть обрабатывают порошкообразной серой или концентрированным водным раствором хлорида железа(III)? Какое соединение образуется при длительном пропускании СО2 через водный раствор RbOH? Выпадает ли это соединение в осадок? Объясните различия в восстановительной активности щелочных и щелочно-земельных металлов. Приведите примеры соединений галлия, индия и таллия, в которых эти элементы имеют валентность меньше трех. Какие отходы производства образуются при получении карбоната натрия аммиачным методом? Какое природное сырье для этого производства необходимо? Почему при добавлении раствора хромата калия к растворам CaCl2 и BaCl2, имеющим равную концентрацию, осадок выпадет только в растворе соли бария? Составьте уравнения реакций последовательного превращения следующих веществ:

TiCl4 à Ti à TiO2 à TiCl4 à Ti(OH)4

Взаимодействует ли с водой металлические скандий и лютеций? Можно ли получить карбонат натрия, применяя кокс и природное сырье мирабилит и известняк? Осуществите следующие превращения:

BaSO4 à BaS à BaCO3 à BaCl2

Ca(NO3)2 à CaO à Ca3(PO4)2

232.  Составьте уравнения соответствующих реакций, какие из них относятся к окислительно-восстановительным?

Можно ли получить AlI3 взаимодействием алюминия с йодом? Объясните, в виде каких ионов Ti (IV) присутствует в водном растворе при рН<1? Можно ли при помощи обменных реакций получить CsOH? Какие реагенты для этого необходимы? Напишите уравнение реакции взаимодействия твердого нитрата свинца (II) с избытком магния при нагревании. Составьте электронные схемы, расставьте коэффициенты. Опишите структуру диборана и характер химических связей в его молекуле. Какой из металлов - ванадий, ниобий или тантал - взаимодействует с азотной кислотой? Какой из щелочных металлов взаимодействует с азотом при обычных условиях? Можно ли хранить водные растворы HF в свинцовых сосудах? Какой вид периодичности преобладает в VIII Б-группе? В чем это проявляется? Какие реакции будут протекать при нагревании пероксида натрия и озонида цезия в атмосфере диоксида углерода, надпероксида калия в атмосфере диоксида серы? Дана схема превращений: Какие реакции применяются для получения особо чистого поликристаллического германия? Объясните характер химических связей в карбонилах металлов с позиции метода валентных связей. Где встречаются основные запасы карналлита и мирабилита и для чего используется в промышленности это природное сырье? Составьте уравнения химических реакций, позволяющих осуществить следующие превращения: карбонат кальция à оксид кальция à гидроксид кальция à карбонат кальция à нитрат кальция. В чем проявляется металлические свойства германия, олова и свинца? Почему металлические признаки усиливаются в ряду Ge - Pb? Сравните химические свойства f-элементов – лантаноидов и актиноидов? Какими свойствами отличается литий от всех остальных щелочных металлов? Напишите уравнения реакций, позволяющих осуществить следующие превращения:

Mg à MgSO4 à Mg(NO3)2 à MgO à (CH3COO)2Mg

Окислительно-восстановительные реакции уравнять методом электронно-ионного баланса. Какие оксиды и почему более устойчивы к нагреванию - GeO2 или SnO2, PbO2 или PbO? Как изменяется основный характер гидроксидов лантаноидов по периоду. В каких степенях окисления оксиды и гидроксиды лантаноидов проявляют амфотерность?

Таблица вариантов контрольных заданий

Номер

варианта

Номера задач

01

1,20,39.59,88,117,149,189,227

02

2,21,40,60,89,118,150,190,228

03

3,22,41,61,90,119,151,191,229

04

4,23,42,62,91,120,152,192,230

05

5,24,43,63,92,121,153,193,231

06

6,25,44,64,93,122,154,194,232

07

7,26,45,65,94,123,155,195,233

08

8,27,46,66,95,124,156,196,234

09

9,28,47,67,96,125,157,197,235

10

10,29,48,68,97,126,158,198,236

11

11,30,49,69,98,127,159,199,237

12

12,31,50,70,999,128,160,200,238

13

13,32,51,71,100,129,161,201,239

14

14,33,52,72,101,130,162,202,240

15

15,34,53,73,102,131,163,203,241

16

16,35,54,74,103,132,164,204,242

17

17,36,55,75,104,133,165,205,243

18

18,37,56,76,105,134,166,206,244

19

19,38,57,77,106,135,167,207,245

20

1,21,41,78,107,136,168,208,246

21

2,22,42,79,108,137,170,209,247

22

3,23,43,80,109,138,171,210,248

23

4,24,44,81,110,139,172,211,249

24

5,25,45,82,111,140,173,212,250

25

6,26,46,83,112,141,174,213,251

26

7,27,47,84,113,142,175,214,252

27

8,28,48,85,114,143,176,215,253

28

9,29,49,86,115,144,177,216,254

29

10,30,50,87,116,145,178,217,255

30

11,31,51,88,146,119,179,218,256

31

12,32,52, 89,120, 147,180,219,238

32

13,33,53,59,90,121,181,220,239

33

14,34,54,60,91,122,182,221,240

34

15,35,55,61,92,123,183,222,241

35

16,36,56,62,93,124,184,223,242

36

17,37,57,63,94,125,185,224,243

37

18,38,58,64,95,126,186,225,244

38

19,39,57,65,96,127,187,226,245

39

2,23,39,66,97,128,188,226,246

40

3,24,40,67,98,129,150,189,228

41

4,25,68, 41,99,130,151,190,229

42

5,26,42,69,100,131,152,191,230

43

6,27,43,70,101,132,153,192,231

44

7,28,44,71,102,133,154,193,232

45

8,29,45,72,103,134,155,194,233

46

9,30,46,73,104,135,156,195,234

47

10,31,47,74,105,136,157,196,235

48

11,32,48,75,106,137,158,197,236

49

12,33,49,76,107,138,159,198,237

50

13,34,50,77,108,139,160,199,238

51

14,35,51,78,109,140,161,200,239

52

15,36,52,79,110,141,162,201,240

53

16,37,53,80,111,142,163,202,241

54

17,38,54,81,112,143,164,203,242

55

18,39,55,82,113,144,165,204,243

56

19,40,56,83,114,145,166,205,244

57

1,24,57,84,115,146,167,206,245

58

3,25,58,85,116,147,168,207,246

59

4,26,39,86,117,148,169,208,247

60

5,27,40,87,118,116,170,209248

61

6,28,41,59,88,117,171,210,249

62

7,29,42,60,89,118,172,211,250

63

8,30,43,61,90,119,173,212,251

64

9,31,44,62,91,120,174,213,252

65

10,32,45,63,92,121,175,214,253

66

11,34,46,64,93,122,176,215,254

67

12,34,47,65,94,123,177,216,255

68

13,35,48,66,95,124,178,217,256

69

14,36,49,67,96,125,179,218,228

70

15,37,50,68,97,126,180,219,229

71

16,38,51,69,98,127,181,220,230

72

17,39,52,70,99,128,182,221,231

73

18,40,53,71,100,129,183,222,232

74

19,41,54,72,101,130,184,223,233

75

4,22,55,73,102,131,185,224,234

76

5,23,56,74,103,132,186,225,235

77

6,24,57,75,104,133,187,226,236

78

7,25,58,76,105,134,188,227,237

79

8,26,39,77,106,135,149,171,193

80

9,27,40,78,107,136,150,172,194

81

10,28,41,79,108,137,151,173,195

82

11,29,42,80,109,138,152,174,196

83

12,30,43,81,110,139,153,175,197

84

13,31,44,82,111,140,154,176,198

85

14,32,45,83,112,141,155,177,199

86

15,33,46,84,113,142,156,178,200

87

16,34,47,85,114,143,157,179,201

88

17,35,48,86,115,144,158,180,202

89

18,36,49,87,116,145,159,181,203

90

19,37,50,88,99,120,160,182,204

91

1,22,51,89,100,121,161,183,205

92

4,23,52,90,101,122,162,184,206

93

6,24,53,91,102,123,163,185,207

94

7,25,54,92,103,124,164,186,208

95

8,26,55,93,104,125,165,187,209

96

9,27,56,94,105,126,166,188,210

97

10,28,57,95,106,127,167,189,211

98

11,29,58,96,107,128,168,190,212

99

12,30,39,97,108,129,169,191,213

00

13,31,40,98,109,130,170,192,214

ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ

1.  Водород в природе. Изотопы водорода: протий, дейтерий, тритий.

2.  Химические свойства водорода.

3.  Гидриды металлов и неметаллов их свойство и получение.

4.  Получение и применение водорода.

5.  Кислород. Общая характеристика.

6.  Нахождение кислорода в природе.

7.  Получение кислорода.

8.  Строение молекулы кислорода.

9.  Свойства кислорода.

10. Озон, его получение и свойства.

11. Вода. Распространенность в природе. Значение воды в биосфере.

12. Строение воды и ее физические свойства.

13. Водородная связь в воде.

14. Химические свойства воды.

15. Классификация природных вод и их водоподготовка. Жесткость воды.

16. Пероксид водорода, его строение и получение. Кислотные, окислительные и восстановительные свойства.

17. Общая характеристика элементов VII A группы таблицы Менделеева. Степени окисления галогенов. Нахождение галогенов в природе.

18. Простые вещества F2, Cl2, Br2 и I2. Методы их получения и свойства.

19. Взаимодействие галогенов с водой и щелочами.

20. Водородные соединения галогенов и их восстановительные свойства.

21. Водородная связь в молекуле HF. Структура фтороводорода в газовой, жидкой и твердой фазах.

22. Соединения галогенов с кислородом.

23. Кислородсодержащие кислоты хлора, брома и иода. Сопоставление их кислотных и восстановительных свойств.

24. Кислородсодержащие кислоты хлора и их соли.

25. Дифториды металлов.

26. Комплексные соединения галогенов.

27. Сероводород, получение, строение и свойства. Сульфиды, методы их получения и свойства. Растворимость и гидролиз сульфидов.

28. Полусульфиды. Селениды и теллуриды.

29. Применение серы. селена, теллура и их соединений.

30. Взаимодействие серной кислоты с металлами.

31. Сера, селен, теллур. Общая характеристика, нахождение в природе, получение и свойства. Аллотропия серы, селена и теллура.

32. Диоксиды серы, селена и теллура, получение и свойства.

33. Соли кислородсодержащих кислот серы. Сульфиты, сульфаты.

34. Кислородсодержащие кислоты серы. Сернистая кислота. Серная кислота. Дисерная кислота. Тиосерная кислота. Пероксодисерная кислота. Строение и свойства.

35. Водородные соединения азота. Аммиак, гидроксиламин, гидразин. Азотоводородные кислоты. Строение, свойства, получение.

36. Оксиды азота. Их получение, свойства и строение.

37. Азотистая кислота, ее строение и свойства. Нитриты и их свойства.

38. Сравнение строения и свойств галогенидов азота, фосфора, мышьяка, сурьмы и висмута. Гидролиз галогенидов.

39. Применение азота и его соединений. Азотные удобрения.

40. Фосфор. Общая характеристика, нахождение в природе. Аллотропия фосфора. Красный, белый, черный фосфор, их свойства и получение.

41. Общая характеристика мышьяка, сурьмы и висмута, нахождение в природе.

42. Триоксид серы, получение, строение, свойства.

43. Азотная кислоты. Строение и свойства. Взаимодействие металлов с азотной кислотой. Нитраты.

44. Водородные соединения фосфора. Фосфин, дифосфин, твердые гидриды фосфора.

45. Кислоты мышьяка и сурьмы, их получение и свойства.

46. Общая характеристика элементов V A подгруппы. Степень окисления и типы соединений.

47. Галогениды фосфора, получение, строение и свойства.

48. Азот. Общая характеристика и нахождение в природе. Строение молекулярного азота, его свойства и получение. Проблемы связанного азота. Нитрогенильные комплексы.

49. Оксиды фосфора (III, V). Фосфорные кислоты. Строение, свойства и получение.

50. Применение фосфора и его соединений. Фосфорные удобрения.

51. Угольная кислота и ее соли. Строение, свойства и получение.

52. Диоксид кремния, строение и свойства. Кварцевое стекло.

53. Углерод. Общая характеристика, нахождение в природе. Аллотропия в углероде.

54. Общая характеристика элементов IV A группы. Степень окисления элементов и типы их соединений.

55. Карбиды, их получение и свойства.

56. Стекло и керамика.

57. Применение углерода и его соединений.

58. Кремний. Общая характеристика, нахождение в природе. Получение, свойства и применение кремния.

59. Оксиды углерода (II, IV ),строение, получение и свойства.

60. Германий, олово, свинец. Характер изменения строения и свойств простых веществ. Оксиды и гидроксиды германия, олова и свинца.

61. Германаты (II, IV), станнаты (II, IV), плюмбаты (II, IV).Сульфиды германия, олова и свинца.

62. Водородные соединения кремния, их получение и свойства. Силициды металлов.

63. Электролиз расплавов солей и гидроксидов щелочных металлов.

64. Общая характеристика I А группы, нахождение в природе, получение.

65. Гидриды щелочных металлов, их строение и свойства. Гидриды щелочных металлов, их строение и свойства.

66. Гидриды, оксиды и гидрооксиды щелочных металлов, нахождение их в природе, получение.

67. Общая характеристика солей щелочных металлов.

68. Химические свойства и сравнение химической активности щелочных металлов.

69. Оксиды и пероксиды щелочных металлов, химическая связь в этих соединениях и свойства.

70. Химические свойства и активность лития.

71. Гидроксиды щелочных металлов, их получение и свойства.

72. Применение щелочных металлов.

73. Строение атомов, закономерности изменения радиусов атомов, сродство к электрону и электроотрицательность в ряду Li, Na, K, Rb, Cs, Fr.

74. Общая характеристика щелочноземельных металлов, нахождение в природе, получение.

75. Закономерности изменения свойств металлов и их соединений и их соединений в ряду Be - Ra.

76. Оксид, оксогидроксид и гидроксид алюминия, их строение, получение и свойства.

77. Особенности бериллия и его соединений в ряду щелочноземельных металлов. Токсичность соединений бериллия.

78. Магний, его химические свойства, растворимость солей магния.

79. Характер изменения кислотно - основных свойств однотипных

80. соединений в ряду Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra.

81. Амфотерность гидроксида бериллия.

82. Общая характеристика солей щелочноземельных металлов, гидролиз солей бериллия и магния.

83. Оксид бора и борная кислота, строение и свойства.

84. Галогениды бора, тетрафторбораты металлов.

85. Бориды, их получение и свойства. Бороводороды, их получение, строение и свойства.

86. Борогидриды металлов.

87. Применение соединений бора.

88. Общая характеристика солей алюминия, их растворимость, гидролиз.

89. Квасцы.

90. Общая характеристика элементов III А группы. Характерные степени окисления и типы соединений.

91. Нитрид бора, строение и свойства.

92. Гидрид алюминия, алюмогидриды металлов.

93. Галлий, индий, таллий. Общая характеристика, нахождение в природе, свойства и применение.

94. Алюминий. Общая характеристика, нахождение в природе, свойства и применение.

95. Соединения одновалентного таллия. Токсичность соединений TI +.

96. Соединения типа AB. Арсенид индия и антимонид галия. Применение.

97. Сопоставление свойств B, Al, In, Ga, TI.

98. Применение соединений алюминия.

99. Бор. Общая характеристика, нахождение в природе, получение, свойства и применение.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 1

Термодинамические константы вещества

 

Вещество

ΔН0 кДж/моль

S0,

Дж/(К • моль)

ΔG0298, кДж/моль

 

Ag (куб.)

0

43

0

 

AgCI (куб.)

-127

96

-110

 

AgNO3, (ромб.)

-124

141

-33

 

Ag20 (куб.)

-31

121

-11

 

Ag2S (мон.)

-33

144

-41

 

Ag2SO4 (ромб.)

-715

200

-618

 

Вещество

ΔН0 кДж/моль

S0,

Дж/(К • моль)

ΔG0298, кДж/моль

 

Аl (куб.)

0

28

0

 

AI4C3, (триг.)

-208

89

-196

 

АlСl3,

(мон.)

-704

111

-629

 

AI2O3, (гекс.)

-1675

51

-1582

 

Аl(ОН)3,

(мон.)

-1295

70

-1157

 

Аl0(ОН) (ромб.)

-994

42

-917

 

АlРО4 (гекс.)

-1734

91

-1618

 

Аl2Sз (гекс.)

-509

96

-492

 

Аl2(S04)з (гекс.)

-3441

239

-3100

 

As

(серый, гекс.)

0

36

0

 

As

(желтый, ромб.)

+8

 

As4 (г.)

+143

330

+88

 

Аu (куб.)

0

48

0

 

В (гекс.)

0

6

0

 

ВС3 (г.)

-404

290

-389

 

В2Н6, (г.)

+35

232

+87

 

В20з (гекс.)

-1272

54

-1193

 

В(ОН)з (трикл.)

-1094

89

-969

 

Ва (куб.)

0

61

0

 

ВaСl2 (ромб.)

-845

124

-797

 

ВаО (куб.)

-538

70

-510

 

Ва(ОН)2 (ромб.)

-943

100'

-854

 

BaSO4 (ромб.) ,

-1458

132

-1347

 

Be (гекс.)

0

10

0

 

ВеС2 (ромб.)

-491

83

-446

 

ВеО (гекс.)

-607

14

-578

 

Ве(ОН)2, (тетр.)

-903

55

-816

 

Bi (триг.)

0

57

0

 

BiCl3, (куб.)

-378

172

-313

 

Bi(CI)0 (тетр.)

-369

103

-319

 

Вi2О3 (мон.)

-575

151

-494

 

Вещество

ΔН0 кДж/моль

S0,

Дж/(К • моль)

ΔG0298, кДж/моль

 

Bi(OH)3(ам)

-715

118

-583

 

 

Bi2S3, (ромб.)

-156

200

-153

 

Br2, (ж.)

0

152

0

 

Br2, (г.)

+31

245

+3

 

С

(графит, гекс.)

0

6

0

 

С (алмаз, куб.)

+2

2

+3

 

ССl4, (ж.)

-135

216

-65

 

CF4, (г.).

-933

262

-888

 

СН4, (г.)

-75

186

-51

 

С2Н2, (г.)

+226

200

+209

 

СН3СООН (ж.)

-484

160

-389

 

С2Н5ОН (ж.)

-277

161

-174

 

СО (г.)

-110

198

-137

 

СО2 (г.)

-393

214

-394

 

CS2, (ж.)

+88

151

+64

 

Са (гекс.)

0

42

0

 

СаС2 (тетр.)

-62

70

-67

 

СаСО3 (триг.)

-1207

92

-1128

 

CaCI2 (ромб.)

-794

114

-749

 

CaF2, (куб.)

-1228

69

-1176

 

СаН2, (ромб.)

-175

42

-136

 

СаНРО4 (трикл.)

-1813

III

-1680

 

Са(Н2РО4)2 (тв.)

-3115

190

-2812

 

CaMg(CO3)2 (гекс.)

-2315

155

-2152

 

Ca(NO3)2, (куб.)

-938

193

-743

 

Са0 (куб.)

-635

40

-604

 

Са02 (тетр.)

-659

43

-598

 

Са(ОН)2 (триг.)

-985

83

-897

 

Са3(РО4)2;

(триг.)

-4125

236

-3889

 

Са5(РО4)3F (гекс.)

-6888

388

-6507

 

Вещество

ΔН0 кДж/моль

S0,

Дж/(К • моль)

ΔG0298, кДж/моль

 

CaSiO3(трик)

-1635

82

-1550

 

CaSO4 (ромб.)

-1434

107

-1322

 

CaSO4 (ромб.)

-1434

107

-1322

 

Ca2SiO4 (мон.)

-2308

128

-2193

 

(СаТi)Оз (мон.)

-1662

94

-1577

 

CaWO4 (тетр.)

-1641

126

-1534

 

Cd (гекс.)

0

52

0

 

Cd0 (куб.)

--258

55

-228

 

Сl2,(г.)

0

223

0

 

Cl3N (ж.)

+230

 

СlO2 (г.)

+104

257

+122

 

Сl20 (г.)

+76

266

+94

 

Сl207, (г.)

+287

565

+399

 

Со (гекс.)

0

30

0

 

Сг (куб.)

0

24

0

 

СгСl2 (ромб.)

-395

115

-356

 

CrCI3, (триг.)

-516

123

-446

 

СгСl202, (ж.)

-597

209

-525

 

(Cr2Fe)04, (куб.)

-1454

146

-1353

 

СгО3, (ромб.)

-584

67

-505

 

Сг2О3, (триг.)

-1141

81

-1059

 

Сг(ОН)2 (ам.)

-659

81

-576

 

Сг(ОН)з (ам.)

-976

95

-847

 

Cr2(SO4)3, (гекс.)

-3310

288

-2986

 

Cs (куб.)

0

85

0

 

Сu (куб.)

0

33

0

 

Сu2СО3(ОН)2 (мон.)

-1048

222

-901

 

CuCI (куб.)

-136

87

-119

 

СиС2 (мон.)

-2f6

108

-172

 

СиI (куб.)

-68

97

-70

 

Cu(NO3)2 (тв.)

-310

192

-117

 

СиО (мон.)

-156

43

-128

 

Си2О (куб.)

-171

92

-148

 

Вещество

ΔН0 кДж/моль

S0,

Дж/(К • моль)

ΔG0298, кДж/моль

 

Си(ОН)2, (ам.)

-444

84

-359

 

CuS (гекс.)

-53

67

-54

 

Cu2S (ромб.)

-79

121

-86

 

CuSO4 (ромб.)

. -770

112

-662

 

F2 (г.)

0

203

0

 

Fe (куб.)

0

27

0

 

Fe(As)S (трикл.)

-106

108

-110

 

Fe3C (ромб.)

+24

108

+18

 

[Fe(CO)5l (ж.)

-764

338

-695

 

FeCl2 (триг.)

-342

118

-303

 

FeCI3 (триг.)

-397

142

-332

 

(Fe"'Cu')S2 (тетр.)

-181

118

-179

 

(Fe"Fe2)04 (куб.)

-1118

146

-1015

 

Fe0 (куб.)

-271

61

-251

 

Fe203, (триг.)

-824

87

-742

 

Fe(OH)2, (триг.)

-574

92

-493

 

FeO(OH) (ромб.)

-559

67

-490

 

FePO4 (тетр.)

-1297

101

-1185

 

FeS (гекс.)

-101

60

-101

 

Fe(S2) (куб.)

-174

53

-163

 

FeSO4 (ромб.)

-928

108

-820

 

Fe2(SO4)3 (ромб.)

-2581

259

-2247

 

FeSiO3 (ромб.)

-1195

94

-1118

 

Fe2SiO4 (ромб.)

-1480

145

-1379

 

Ga (ромб.)

0

41

.0

 

Ge (куб.)

0

31

0

 

Н (атомарный, г.)

+218

115

+203

 

'Н2 (г.)

0

131

0

 

Вещество

ΔН0 кДж/моль

S0,

Дж/(К • моль)

ΔG0298, кДж/моль

 

2Н2 (г.)

0

145

0

 

'3Н2 (г.)

0

153

0

 

НВг (г.)

-36

199

-53

 

HCN (ж.)

+110

113

+126

 

НСl (г.)

-92

187

-95

 

НClO4, (ж.)

-41

188

+78

 

HF (г.)

-271

174

-273

 

HI (г.)

+24

206

-1

 

HNO3 (ж.)

-174

156

-81

 

1Н20 (гекс.)

-292

39

-234

 

1Н20 (ж.)

-286

70

-237

 

1Н20 (г.)

-242

189

-229

 

2 Н20 (ж.)

-294

76

-243

 

2Н20 (г.).

-250

198

-235

 

3Н20 (г.)

-252

204

-237

 

Н202, (ж.)

-187

110

-120

 

Н3РО4 (мон.)

-1279

110

-1119

 

H2S (г.)

-21

206

-34

 

H2SO4, (ж.)

-814

157

-690

 

Hg (ж.)

0

76

0

 

Hg (г.)

+61

175

+31

 

HgCI2 (ромб.)

-225

146

-179

 

Hg2CI2, (тетр.)

-266

192

-211

 

Hg0 (ромб.)

-90

70

-58

 

HgS (красный, триг.)

-59

82

-51

 

HgS (черный, куб.)

-54

88 ,

-48

 

I2 (ромб.)

0

116

0

 

I2 (ж.)

+22

137

+16 .

 

I2 (г.)

+62

261

+19

 

I2 О5(тв.)

-183

 

К (куб.)

0

65

0

 

К (ж.)

+2

71

0

 

К (г.)

+89

160

+61

 

KAI(SO4)2 (триг.)

КВг (куб.) КВгОз (триг.) KCN (куб.)

-2470

-393

-358

-114

205

96

149

128

-2240

-380

-269

-102

 

Вещество

ΔН0 кДж/моль

S0,

Дж/(К • моль)

ΔG0298, кДж/моль

 

К2СО3, (мон.)

-1150

156

-1064

 

КСl (куб.)

-437

82

-409

 

КCгО3, (мон.)

-399

143

-297

 

КСl04, (ромб.)

-433

151

-303

 

К2СгО4, (ромб.)

-1398

200

-1290

 

К2Сг207 (трикл.)

-2068

291

-1888

 

KCr(SO4)2 (триг.)

-2352

240

-2134

 

KF (куб.)

-569

67 '

-539

 

Кз[Fе(СN)6] (ромб.)

-175

420

-52

 

K4[Fe(CN)6] (тетр.)

-1188

598

-1088

 

КН (куб.)

-58

50

-34

 

K(HF2) (тетр.)

-928

105

-860

 

КН2PО4, (ромб.)

-1569

135

-1416

 

К2НРО4, (тв.)

КI (куб.)

-1776

-331

179

104

-1637

-325

 

КIO3, (мон.)

-500

151

-417

 

КMnО4 (ромб.)

-829

172

-729

 

KNCS (ромб.)

-202

124

-180

 

KNO2 (мон.)

-354

117

-280

 

KNO3 (ромб.)

-495

113

-395

 

КО2 (тетр.)

-284

117

-238

4

 

КО3 (тетр.)

-261

105

-181

 

K2O (куб.)

-363

94

-322

 

КОН (ромб.)

-425

79

-379

 

К3РО4, (куб.)

-1988

212 '

-1859

 

K, S (куб.)

-421

113

-406

 

K2SO4 (ромб.)

-1438

176

-1320

 

К2S206(02) (трикл.)

-1918

279

-1699

 

K2[SiF6,] (куб.)

-2966

236

-2810

 

К2SiO3 (ромб.)

-1542

146

-1449

 

Li (куб.)

0

29

0

 

Li (ж.)

+2

34

+1

 

Li (г.)

+161

139

+128

 

Вещество

ΔН0 кДж/моль

S0,

Дж/(К • моль)

ΔG0298, кДж/моль

 

Li[AIH4] (мон.)

-117

88

-48

 

Li2CO3, (мон.)

-1213

90

-1129

 

LiCI (куб.)

-408

59

-384

 

LiNO3 (триг.)

-488

88

-385

 

Li2O (куб.)

-599

38

-562

 

LiOH (тетр.)

-485

43

-439

Li3PO4 (ромб.)

-2092

105

-1963

 

 

Li2SO4, (мон.)

-1436

114

-1321

 

Mg (гекс.)

0

33

0

 

(MgAI2)O4 (куб.)

-2315

81

-2190

 

MgCO3 (триг.)

-1096

66

-1012

 

MgCI2 (триг.)

-641

90

-592

 

MgO (куб.)

-601

27

-569

 

Mg(OH)2 (триг.)

-925

63

-834

 

Mg3(PO4)2

(мон.)

-3790

189

-3548

 

MgS (куб.)

-347

46

-341

 

MgSO4 (ромб.)

-1280

92

-1166

 

Mg2Si (куб.)

-78

82

-77

 

Mn (куб.)

0

32

0

 

MnCI2 (триг.)

-481

118

-440

 

Mn0 (куб.)

-385

60

-363

 

Mn02 (тетр.)

-520

53

-465

 

Mn2O7, (ж.)

-726

171

-544

 

Mn(OH)2 (триг.)

-702

82

-617

 

MnS (куб.)

-214

78

-218

 

MnSO4 (ромб.)

-1066

112

-958

 

N2 (г.)

0

192

0

 

NF3 (г.)

-133

261

-91

 

NH3 (г.)

-46

192

-16

 

N2H4 (ж.)

+50

122

+149

 

NH4Br (куб.)

-271

113

-175 -

 

NH4CI (куб.)

-315

95

-203

 

(NH4)2Cr207 (мон.)

-1808

 

NH4F (гекс.)

-7

72

-352

 

 

Вещество

ΔН0 кДж/моль

S0,

Дж/(К • моль)

ΔG0298, кДж/моль

 

NH4(HF2) (ромб.)

-807

116

-655

 

NH4 I(куб.)

-202

117

-113

 

NH4NO2 (тв.)

-238

254

-117

 

NH4NO3 (ромб.)

-366

151

-184

 

NH2OH (ромб.)

-115

67

-17

 

(NH4)2SO4 (ромб.)

-1181

220

-901

 

NH4VO3 (ромб.)

-1051

141

-886

 

NO (г.)

+91

211

+87

 

NO2 (г.)

+33

240

+51

 

N20 (г.)

+82

220

+104

 

N2O3 (г.)

+83

312

+139

 

N204 (ж.)

-19

209

+98

 

N204 (г.),

+9

304

+98

 

N2O5 (гекс.)

-43

178

+114

 

N205 (г.)

+11

356

+115

 

Na (куб.)

0

51

0

 

Na (ж.)

+13

58

+11

 

Na (г.)

+108

154

+77

 

Na3[AIF6] (мон.)

-3317

238

-3153

 

NaAlO2 (гекс.)

-1133

71

-1070

 

Na2B407 (трикл.)

-3291

190

-3096

 

NaBr (куб.)

-361

87

-349

 

NaBrO3 (куб.)

-343

131

-253

 

Na2CO3, (мон.)

-1132

135

-1048

 

NaCI (куб.)

-411

72

-384

 

NaF (куб.)

-577

51

-547

 

NaFeO2 (триг.)

-698

88

-640

 

NaH (куб.)

-61

40

-38-

 

NaHCO3 (мон.)

-914

102

-816

 

Na(HF2) (триг.)

-922

91

-854

 

NaHSO4 (трикл.)

-1132

125

-1003

 

Nal (куб.)

-290

99

-287

 

Вещество

ΔН0 кДж/моль

S0,

Дж/(К • моль)

ΔG0298, кДж/моль

 

NaNO3 (триг.)

-469

117

-368

 

Na2O (куб.)

-418

75

-379

 

Na2O2 (гекс.)

-510

95

-447

 

NaOH (ромб.)

-425

64

-379

 

Na3PO4

(тeтp.)

-1917

174

-1789

 

Na4P2O7 (ромб.)

-3166

270

-2947

 

Na2S (куб.)

-372

77

-355

 

Na2SO3 (триг.)

-1090

146

-1002

 

Na2SO4 (ромб.)

-1388

149

-1270

 

Na2S207 (тв.)

-1938

 

Na2(SO3S) (мон.)

-1117

225

-1043

 

Na2[SiF6] (триг.)

-2918

191

-2757

 

Na2SiO3 (ромб.)

-1518

114

-1464

 

Na2SiO4 (мон.)

-2106

196

-1976

 

Na3VO4 (куб.)

-1636

190

-1516

 

Ni (куб.)

0

30

0

 

0 (атомарный, г.)

+249

161

+232

 

02 (г.)

0

205

0

 

03 (г.)

+143

239

+163

 

OF2 (г.)

-22

247

-5

 

Р (белый, куб.)

0

41

0

 

Р (красный, ам.)

-17

23

-12

 

Р

(черный, ромб.)

-38

23

-33

 

Р4 (г.)

+60

280

+25

 

РСl3, (ж.)

-319

217

-272

 

РСl3 (г.)

-287

312

-268

 

РСl5 (тетр.)

-445

171

-318

 

PCI3O (ж.)

-597

222

-521

 

PF3 (г.)

-919

273

-897

 

PF5 (г.)

-1593

293

-1517

 

РН3(г.)

+5

210

+13

 

Вещество

ΔН0 кДж/моль

S0,

Дж/(К • моль)

ΔG0298, кДж/моль

 

Р205(триг.)

-1492

115

-1349

 

Рb (куб.)

0

65

0

 

РbВr2 (ромб.)

-278

162

-262

 

РЬСl2 (ромб.)

-359

136

-314

 

РЬСгО4 (мон.)

-915

169

-817

 

PbF2 (ромб.)

-679

96

-628

 

РbI2 (триг.)

-178

175

-176

 

Pb(N3)2 (тетр.)

-1049

166

-948

 

Pb(NO3)2 (куб.)

-447

213

-251

 

РЬО (красный, тетр.)

-219

66

-189

 

РЬО(желтый, ромб.)

-217

69

-188

 

РЬО2 (тетр.)

-277

72

-218

 

РЬ(ОН)2 (гекс.)

-545

88

-452

 

(Pb2Pb)O4 (тетр.)

-723

211

-606

 

PbS (куб.)

-101

91

-99

 

PbSO4 (ромб.)

-920

149

-813

 

Pt (куб.)

0

42

0

 

Rb (куб.) ,

0

77

0

 

S

(a, ромб.)

0

32

0

 

S (b, мон.)

0

33

0

 

S, (г.)

+102

431

+50

 

SCI2 (ж.)

-49

 

S2Cl2(ж.)

-61

167

-25

 

SCl2O (ж.)

-246

279

-223

 

SCI202 (ж.)

-378

216

-305

 

SF4 (г.)

-770

290

-726

 

SF6 (г.)

-1221

291

-1117

 

SO2 (г.)

-297

248

-300

 

SO3 (мон.)

-455

52

-369

 

SO3 (ж.)

-468

122

-373

 

SO3 (г.)

-396

257

-371

 

Sb (триг.)

0

46

0

 

SbCI3 (ромб.)

-383

184

-324

 

SbCI5 (ж.)

-440

301

-350

 

Вещество

ΔН0 кДж/моль

S0,

Дж/(К • моль)

ΔG0298, кДж/моль

 

Sc (гекс.)

0

35

0

 

Se (серый, триг.)

0

42

0

 

Se (красный, мон.)

+7

 

Si (куб.)

0

19

0

 

SiC (a, гекс.)

-63

16

-60

 

SiC (b, куб.)

-65

17

-63

 

SiCI4 (ж.)

-687

240

-620

 

SiH4 (г.)

+34

205

+57

 

Si02 (кварц., триг.)

-912

41

-857

 

Si02 (ам.)

.-902

47

-849

 

Sn (белое, тетр.)

0

52

0

 

Sn (серое, куб.)

-2

44

0

 

SnCl2 (ромб.)

-331

132

-288

 

SnCl4 (ж.)

-511

259

-440

 

 

Sn0 (тетр.)

-286

56

-257

 

Sn02 (тетр.)

-581

52

-520

 

Sn(OH)2 (ам.)

-561

155

-492

 

Sr (куб.)

0

53

0

 

Те (триг.)

0

50

0

 

Th (куб.)

0

53

0

 

Ti (гекс.)

0

31

0

 

TiCI3 (триг.)

-732

140

-665

 

TiCI4 (ж.)

-805

252

-738

 

TiO2

(рутил., тетр.)

-944

50

-889

 

TiO(OH)2 (ам.)

-1059

 

V (куб.)

0

29

0

 

VCI4 (ж.)

-576

235

-504

 

V205 (ромб.)

-1550

131

-1419

 

Zn (гекс.)

0

42

0

 

ZnCI2 (тетр.)

-415

109

-369

 

Zn(NO3)2 (тв.)

-495

192

-299

 

Zn0 (гекс.)

-351

44

-321

 

Zn(OH)2 (ромб.)

-644

75

-554

 

ZnS (a, куб.)

-209

58

-204

 

Вещество

ΔН0 кДж/моль

S0,

Дж/(К • моль)

ΔG0298, кДж/моль

 

ZnS (b, гекс.)

-195

68

-193

 

ZnSO4, (ромб.)

-980

110

-869

Неорганическая химия

Редактор

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО КУРСУ

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра химии

Свойства соединений серы

Методические указания к выполнению лабораторной работы

Ростов-на-Дону

2007

Составитель: д. т.н.

Свойства соединений серы . Методические указания к выполнению лабораторной работы. /ДГТУ, Ростов-на-Дону. 2007, 6 с.

Представлено описание лабораторной работы курса "Нерганическая химия". Методические указания предназначены для студентов специальности 33.02.00 .

Печатается по решению методической комиссии факультета "Технология машиностроения".

Научный редактор д. т.н., проф.

Рецензент: к. х.н., доцент

Ó Донской государственный технический университет, 2007.

Настоящие методические указания составлены в соответствии со стандартом по химии для студентов технических высших учебных заведений по одному из разделов химии «Неорганическая химия», содержат краткое теоретическое введение и описание экспериментальной части работы.

Свойства соединений серы


Для серы известно несколько аллотропных модификаций, наиболее изученными являются ромбическая и моноклинная. По химическим свойствам сера является неметаллом и проявляет себя как окислитель, и как восстановитель. Водородное соединение H2S получают синтезом из элементов или обменными реакциями. Восстановительная способность сульфидов связана с возможностью потери ионом S2- различного числа электронов:

S2- —2е = S

S2- - 6е = SО2

S2- - 8е = SО4 2-

Сера образует оксиды SО2 и SО3, получаемые сжиганием соответствующих элементов на воздухе или в кислороде. В степени окисления +4 сера проявляет двойственные свойства.

В степени окисления +6 сера проявляет сильные окислительные свойства, восстанавливаясь по одной из следующих схем:

SO42- + 2e + 4H+ = SO2 + 2H2O

SO42- + 6e + 8H+ = S + 4H2O

SO42- + 8e + 10H+ = H2S + 4H2O

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ:

Опыт №1 Получение сульфидов и изучение их свойств.

В четыре пробирки внесите раздельно по 3-5 капель растворов солей: кальция, кадмия, марганца(II) и свинца(II).

К каждому раствору добавьте по 2-3 капли раствора сульфида аммония (или натрия). Отметьте цвет образовавшихся осадков. К полученным осадкам прибавьте по 3-5 капель раствора азотной кислоты. Какие осадки растворились?

Составьте в ионной и молекулярной форме уравнения реакций получения сульфидов металлов, а также уравнения реакций растворения полученных сульфидов в кислоте.

Опыт №2. Получение диоксида серы и сернистой кислоты.

Микроколбу наполните на 1/3 ее объема кристаллами сульфита натрия, добавьте 6-8 капель 4 н раствора серной кислоты и быстро закройте пробкой с газоотводной трубкой.

В заранее приготовленную коническую пробирку с дистиллированной водой поместите газоотводную трубку и отметьте изменение цвета лакмуса при добавлении его в пробирку. Напишите уравнения реакций получения диоксида серы и сернистой кислоты, выражения для констант диссоциации К1 и К2 сернистой кислоты. Объясните, к сильным или слабым электролитам относятся H2SO3 , используя табличные значения К1 и К2.

Опыт №3. Восстановительные свойства S(IV). Взаимодействие сульфита натрия с бихроматом калия.

Внесите в пробирку 5-6 капель раствора бихромата калия, 3-4 капли серной кислоты и несколько кристаллов сульфита натрия. Размешайте стеклянной палочкой содержимое пробирки. Отметьте переход окраски раствора. Составьте уравнение протекающей реакции, уравняйте методом электронно-ионного баланса.

Опыт №4. Окислительные свойства S(VI). Взаимодействие серной кислоты с металлами.

а) Действие разбавленной серной кислоты на металлы.

В три пробирки с 2 н раствором серной кислоты (5-8 капель) опустите стружку меди, железа, магния. Во всех ли пробирках идет реакция? Объясните различие во взаимодействии взятых металлов с разбавленной серной кислотой. Напишите уравнения соответствующих реакций и укажите, какой ион в них является окислителем.

б) Взаимодействие концентрированной серной кислоты с медью.

В тигель внесите несколько медных опилок и 5-6 капель концентрированной серной кислоты. Тигель поставьте на кольцо штатива, подложив асбестированную сетку, и осторожно нагрейте. Влажную лакмусовую бумажку подержите пинцетом над тиглем. По изменению ее цвета определите, какой газ выделяется. По окончании выделения газа (лакмусовая бумажка не изменяет цвет) тигель охладите, внесите в него осторожно 8-10 капель дистиллированной воды и размешайте содержимое стеклянной палочкой. Дайте осадку отстояться. Пипеткой возьмите несколько капель прозрачного раствора в чистую пробирку, отметьте окраску раствора и объясните, для какого иона она характерна? Напишите уравнение реакции взаимодействия серной кислоты с медью и уравняйте методом электронно-ионного баланса.

Опыт №5. Дегидратирующие свойства серной кислоты.

В пробирку на 1/4 объема поместите мелко истолченный сахар, внесите две капли воды и 3-4 капли концентрированной серной кислоты. Размешайте стеклянной палочкой, чтобы масса была однородной. Отметьте и объясните изменение цвета сахара и увеличение объема всей массы. Запишите уравнения реакций дегидратации сахара С12Н22О11 и взаимодействие угля с серной кислотой.

Опыт №6. Тиосерная кислота и тиосульфаты.

а) Исследование свойств тиосерной кислоты.

Внесите в пробирку 5-6 капель раствора тиосульфата натрия и 3-4 капли раствора серной кислоты. Отметьте выпадение серы и по запаху определите, какой выделяется газ. Напишите уравнение реакции и структурную формулу тиосерной кислоты.

б) Взаимодействие тиосульфата натрия с иодом.

В пробирку с раствором тиосульфата натрия (5-6 капель) прибавьте по каплям бромную воду до появления осадка серы. Напишите уравнение реакции окисления тиосульфата натрия бромом с участием воды и схему перехода электронов. Объясните, какой ион серы выполняет функцию восстановителя?

в) Взаимодействие тиосульфата натрия с йодом.

В пробирку с йодной водой (5-6 капель) прибавьте по каплям раствор тиосульфата натрия до обесцвечивания йодной воды. Наблюдается ли при этом появления свободной серы? Напишите молекулярное уравнение реакции. Составьте схему перехода электронов. Сравните данную реакцию с реакцией взаимодействия Na2S2O3 с бромом.

Лабораторная работа 2 . Водород. Кислород.

В химических реакциях водород может быть и восстановителем и окислителем

Подпись: Н – 1е → Н+ и Н + 1е → Н-

Чаще всего водород выступает в роли восстановителя. Окислительные свойства его проявляются только в реакциях с активными металлами.

Соединение атомов водорода в молекулу сопровождается значительным выделением тепла:

Н + Н ↔ Н2 + 103 кКал

Подпись:Поэтому атомарный водород значительно активней молекулярного. В химической практике атомарный водород как правило используют для реакций восстановления. Химические реакции с участием водорода обычно идут при повышенной температуре.

В лабораторной практике водород получают действием металлов на воду, разбавленные растворы кислот и растворы щелочей.

Атом кислорода в химических реакциях дополняет свой внешний электронный слой до 8е: О + 2е = О2-, проявляя сильные окислительные свойства. Атомарный кислород значительно активней молекулярного.

При обычной температуре реакционная способность кислорода незначительна, но при нагревании сильно возрастает. Молекула кислорода в окислительных процессах может реагировать по следующим схемам:

·  О2 + 4е = 2О2-

·  О2 + 2е = [O2]2-

·  O2 + 1e = [O2]-

В лаборатории кислород получают разложением оксидов или солей кислородсодержащих кислот при их нагревании, в промышленности - из жидкого воздуха или в результате электролиза воды.

Выполнение работы:

Опыт №1. а)Получение кислорода разложением хлората калия

Укрепите в штативе вертикально пробирку, поместите в нее на кончике шпателя сухой хлорат калия KClО3 и нагревайте пробирку до полного расплавления соли.

Проверьте тлеющей лучинкой, выделяется ли кислород. Составьте соответствующее уравнение реакции.

б).Получение кислорода разложением перманганата калия.

Укрепите пробирку вертикально в штативе. Внесите в нее на кончике шпателя кристаллы перманганата калия KMnO4, подогрейте пробирку спиртовой горелкой. Проверьте, выделяется ли кислород?

Составьте уравнение протекающей окислительно-восстановительной реакции. Уравняйте методом электронного баланса, определите окислитель, восстановитель и тип окислительно-восстановительной реакции.

Опыт №2. Окислительные свойства кислорода.

Приготовьте две пробирки с плотно закрывающимися пробками, налив в них по 5 капель дистиллированной воды, и поместите их в штатив для пробирок.

В колбу прибора для собирания газа наполовину ее объема насыпьте кристаллический перманганат калия, закройте пробкой с газоотводной трубкой и нагревайте в течение 2 минут. Убедитесь в выделении кислорода по вспыхиванию тлеющей лучины, поднесенной к газоотводной трубке. Продолжая нагревать на пламени спиртовой горелки, наполните приготовленные пробирки с водой кислородом, опуская в каждую из них газоотводную трубку прибора на 1-2 минуты и сразу же закрывая пробирку пробкой. Поставьте пробирки в штатив для проведения опытов а) и б).

а) Окисление угля. Закрепите кусочек древесного угля в петельке из проволоки. Накалите уголь на пламени спиртовой горелки и внесите его в одну из пробирок, наполненных кислородом.

Определите с помощью индикатора, к какому типу оксидов относится полученное соединение. Напишите уравнение реакции его образования и реакции взаимодействия с водой.

б) Окисление серы. Нагрейте на спиртовой горелке кусочек серы, положив его на железную ложечку, до появления голубоватого пламени и внесите в пробирку с кислородом. После окончания горения серы выньте ложечку, закройте пробку и взболтайте содержимое пробирки. Определите с помощью индикатора, к какому типу оксидов относится полученное соединение. Что происходит при взаимодействии его с водой? Напишите уравнения проведенных реакций.

Опыт №3. Получение водорода.

а) Получение водорода при взаимодействии цинка и кислоты.

Внесите в пробирку (рисунок 15) пять капель концентрированного раствора соляной кислоты и кусочек Zn. Закройте пробирку пробкой с отводной трубкой. Когда реакция пойдет бурно, подожгите спичкой выделяющийся газ у конца газоотводной трубки.

Составьте уравнение реакции получения водорода и его горения.

б).Получение водорода при взаимодействии алюминия и щелочи.

Внесите в пробирку (рисунок 15) пять капель концентрированного раствора едкого кали и кусочек алюминия. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой. Подожгите спичкой выделяющийся газ. Напишите уравнения реакций взаимодействия Al с водным раствором NaOH. Уравняете методом электронного баланса.

Опыт №4. Восстановительные свойства водорода.

Наполните колбу (рисунок 16, элемент 2) на 2/3 ее объема 4 н серной кислотой. Поместите в изгиб изогнутой трубки (рисунок 16, элемент 3) немного порошка оксида меди. Бросьте в колбу кусочек Zn и осторожно закройте пробкой, надетой на конец трубки. Через 2 минуты подогрейте спиртовой горелкой часть трубки с оксидом меди. Наблюдайте изменение цвета при восстановлении оксида до металла. Напишите уравнения проведенных реакций.

Лабораторная работа № 3. Определение качества воды

Присутствие в воде гидрокарбонатов кальция и магния определяет ее жесткость.

Жесткостью воды называется сумма миллиэквивалентов ионов , содержащихся в 1 литре воды (мэкв/л).

Различают временную жесткость, обусловленную содержанием гидрокарбонатов, и постоянную, связанную с присутствием других солей Mg и Ca (сульфаты, хлориды).

Принято считать воду с жесткостью более 6,5 мэкв жесткой; 6,5-3 мэкв - средней жесткости, ниже этой величины – мягкой.

Выполнение работы:

1.Определение временной (карбонатной) жесткости основано на взаимодействии ионов ,находящихся в воде в виде гидрокарбонатов, с соляной кислотой по реакции

Ca(HCO3)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O + 2CO2

Mg(HCO3)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O + 2CO2

По объему соляной кислоты известной концентрации, пошедшей на взаимодействие с растворенными в воде солями, обусловливающими временную жесткость, расчитывают содержание последних в исследуемой воде.

Определение временной жесткости проводится методом титрования. Для определения окончания реакции используют индикатор метилоранж, изменяющий окраску с желтой на оранжевую при появлении в исследуемом растворе небольшого избытка кислоты.


Отмерьте в 4 конические колбы по 100 мл водопроводной воды и прибавьте в 3 по 5-6 капель метилоранжа. (Одна из колб служит контрольной). В каждую из колб поочередно прилейте из бюретки по каплям раствор соляной кислоты до тех пор, пока от последней капли кислоты окраска из желтой перейдет в оранжевую (сравните с цветом в контрольной колбе). Найдите среднее значение. Расчет временной жесткости произведите по формуле:

где

Жв – временная жесткость воды в мэкв/л;

Vк – объем раствора кислоты, израсходованного на титрование, мл;

Cн - концентрация раствора кислоты;

Vв – объем воды в мл.

Определение общей жесткости основано на способности двузамещенной натриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты

ЭДТА (трилон –Б) образовывать с ионами магния и кальция малодиссоциированные комплексы по реакции:

В качестве индикатора используется хромоген черный. Наиболее полно процесс комплексообразования ионов кальция и магния идет в щелочной среде при рН 10.

В коническую колбу на 200 мл введите пипеткой 50 мл исследуемой водопроводной воды, добавьте 50 мл дистиллированной воды, 5 мл буферного раствора и 4-7 капель индикатора хромогена черного. Жидкость в конической колбе тщательно перемешайте и оттитруйте раствором ЭДТА известной концентрации до перехода окраски индикатора из винно-красной в синюю. Дальнейшее добавление трилона Б не изменяет окраски раствора, поэтому необходимо прекратить титрование в первый же момент после изменения окраски и точно измерить объем пошедшего на титрование раствора трилона Б. Титрование повторите 3 раза. Расчет содержания ионов кальция и магния проведите


где

Ж0 – общая жесткость воды;

СЭДТА – концентрация раствора ЭДТА, мг-экв/л;

VЭДТА – объем раствора ЭДТА, пошедшего на титрование;

Vв – объем водопроводной воды, взятой для исследования.


Постоянная жесткость Жп расчитывается:

Лабораторная работа 4. Определение концентрации растворенного в воде кислорода

Природная вода находится в непрерывном взаимодействии с окружающей средой. Она растворяет органические и неорганичес­кие примеси, содержащиеся в почве, атмосфере, растительности и т. п. Среди растворенных примесей в воде есть кислород О2, являющийся необходимым для жизни всех представителей водной фауны и флоры. Однако кислород — сильный окислитель, в его присутствии значительно возрастает скорость коррозии металлического оборудования, находящегося в контакте с природной водой. Поэтому его содержание в воде строго регламентируется и тщательно контролируется. Так, например, действующие в настоящее время нормы на тепловых электрических станциях (ТЭС) предусматривают для воды, из которой генерируется водяной пар, содержание кислорода 50 мкг/кг (в зависимости от типа парогенератора).

Контроль за содержанием растворенного кислорода осуществляется титриметрическим иодометрическим методом, основанным на способности соединений Мn количественно связывать кислород в щелочной среде:

MnCl2+2NaOH—>Mn(OH)2 + 2NaCI

Мп(ОН)2 + 1/2О2 + H2О—> МпО2•2Н2О

Дигидрат диоксида марганца МпО2•2Н2О (малорастворимое соединение коричневого цвета) является сильным окислителем. Он образуется в количестве, строго эквивалентном содержанию растворенного кислорода. Определив количество образовавшегося дигидрата, рассчитывают содержание в воде О2. Определение МпО2•2Н2О основано на взаимодействии последнего с иодидом калия в кислой среде, протекающем с выделением свободного иода:

МпО2•2Н2О + 2KI + 2H2SO4 --àMnSO4+K2SО4 + I2 + 4H2О

Количество образующегося иода эквивалентно количеству реагирующего дигидрата диоксида марганца.

Иодометрическое определение содержания О2 в воде заканчивают титрованием свободного иода раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала до исчезновения синей окраски:

2Na2S2О3 + I2 --> Na2S4O6 + 2Nal

Концентрацию растворенного кислорода рассчитывают исходя из соотношения, устанавливающего эквивалентность реагентов в химических реакциях, протекающих в водных растворах:

V1Сэк(1)=V2Cэк(2)'

где V1 — объем анализируемой пробы воды, мл; V2 — объем раство­ра, Na2S2О3 ,израсходованный на титрование пробы, мл; Сэк(1) — молярная концентрация эквивалентов кислорода, растворенного в воде - С(1/4О2), моль/л;Сэк(2) —молярная концентрация эквива­лентов раствора Na2S2О3 —

С (Na2S2О3), моль/л.

Выполнение работы:

В коническую колбу вместимостью 250 мл мерным цилиндром налейте 100 мл водопроводной воды. Пипеткой отмерьте 1 мл раствора хлорида марганца и добавьте его в колбу с анализируемой пробой. Чистой пипеткой отмерьте 1 мл щелочного раствора иодида калия (KI+KOH) и внесите его в анализируемую пробу. Колбу закройте пробкой и тщательно, но осторожно перемешайте раствор. Оставьте колбу на столе на 3-4 минуты. Составьте уравнения протекающих реакций.

Из бюретки добавьте в колбу с анализируемой пробой 3 мл раствора серной кислоты, закройте пробкой и, осторожно перемешивая содержимое, добейтесь полного растворения осадка. Оставьте колбу на столе на 2-3 минуты. Составьте уравнения протекающих реакций.

Приготовленную колбу оттитруйте раствором тиосульфата натрия, добавляя его к анализируемой пробе по каплям до тех пор, пока цвет раствора не станет бледно-желтым. Затем введите в колбу несколько капель растворенного крахмала и продолжайте титрование до исчезновения окраски.

Повторите опыт 3 раза. Результаты титрований не должны отличаться друг от друга более чем на 0.2 мл. Найдите средний объем раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование пробы, V2. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалентов кислорода в анализируемой пробе

С эк(1) , моль/л. Результаты измерений сведите в таблицу:

Объем раствора тиосульфата, V2

Молярная концентрация эквивалентов раствора тиосульфата натрия, Сэк(2), моль/л

Объем анализируемой пробы, V1, мл

Молярная концентрация эквивалентов кислорода в анализируемой пробе

С эк(1), моль/л

Зная молярную концентрацию эквивалентов кислорода, растворенного в воде, определите его массу в мкг/л и сделайте вывод об экологической пригодности воды.

Лабораторная работа № 5. Свойства s – и p – металлов и их соединений

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ:

Опыт 1. Свойства металлического магния.

а) Взаимодействие магния с водой.

Кусочек ленты магния (1-2 см), хорошо очищенный от пленки оксида наждачной бумагой, опустите в пробирку с 6-7 каплями дистиллированной воды. Пробирку закрепите в штативе. Отметьте идет ли реакция при комнатной температуре? Нагрейте пробирку на небольшом пламени горелки. Что наблюдается?

Дайте пробирке остыть и прибавьте к полученному раствору 2-3 капли спиртового раствора фенолфталеина. Отметьте, как изменилась окраска раствора? Напишите уравнение соответствующей реакции.

б) Взаимодействие магния с разбавленными кислотами.

В две пробирки поместите по несколько кусочков ленты магния и добавьте в одну из них 3-5 капель раствора соляной кислоты, в другую серной. Опишите свои наблюдения, составьте уравнения протекающих реакций.

Опыт 2. Свойства оксида и гидроксида магния.

а) Получение оксида магния и изучение его свойств.

В тигель поместите 1-2 см ленты магния и подожгите его. Соберите продукты горения на черную глянцевую бумагу. Отметьте цвет полученного оксида магния. В пробирку налейте 5-6 капель дистиллированной воды, 1-2 капли фенолфталеина, опустите в раствор полученный порошок оксида магния и тщательно размешайте стеклянной палочкой. Как изменилась окраска фенолфталеина? Образование каких ионов в результате реакции вызвало изменение окраски? Составьте уравнение проведенных реакций.

б) Получение гидроксида магния и изучение его свойств.

В две пробирки внесите по 3-5 капель раствора соли магния и такой же объем 0,1 н раствора гидроксида натрия. Отметьте цвет и характер выпавшего осадка. В одну из пробирок внесите несколько капель раствора соляной кислоты, в другую – избыток раствора щелочи. Отметьте, в обеих ли пробирках растворился осадок? Каков химический характер гидроксида магния? Напишите уравнения проведенных реакций и уравнение диссоциации гидроксида магния.

в) Неполное осаждение гидроксида магния водным раствором аммиака.

Внесите в пробирку 3-5 капель раствора соли магния и добавьте такой же объем 0,1 н раствора аммиака. Сравните количество выпавшего осадка гидроксида магния с количеством осадка Mg(OH)2 в опыте 2, б. Объясните наблюдаемое явление. Какой ион накапливается в растворе по мере выпадения осадка Mg(OH)2, какое оказывает это влияние на степень диссоциации NH4OH и на полноту осаждения иона Mg2+?

г) Растворение гидроксида магния в хлориде алюминия.

В пробирку с суспензией гидроксида магния из опыта 2 б, внесите несколько капель хлорида алюминия до полного растворения осадка. Напишите уравнение соответствующей реакции.

Опыт 3. Окрашивание пламени солями щелочных и щелочноземельных металлов.

Платиновую проволочку с ушком на конце опустите в соляную кислоту и прокалите в пламени горелки. Опускайте проволочку последовательно в насыщенные растворы галогенидов лития, натрия и калия и вносите в пламя горелки, промывая проволочку после каждой соли. То же проделайте с солями кальция, стронция и бария, не забывая промывать платиновую проволочку. Отметьте окраску пламени всех растворов, объясните причину ее возникновения.

Опыт 4. Изучение растворимых и малорастворимых солей щелочноземельных металлов.

В три пробирки внесите раздельно по 3-5 капель раствора солей кальция, стронция и бария. В каждую добавьте по несколько капель раствора карбоната натрия. Отметьте образование осадков и их цвет. Добавьте в каждую медленно по несколько капель 2 н раствора соляной кислоты (осторожно!). Отметьте растворимость карбонатов в кислоте. Составьте уравнение соответствующих реакций.

Опыт 5. Взаимодействие алюминия с кислотами.

В три пробирки положите по кусочку металлического алюминия и добавьте по 5-10 капель последовательно 2 н раствора соляной кислоты, 2 н раствора серной кислоты, концентрированной серной кислоты.

Сравните активность взаимодействия алюминия с соляной и серной кислотой на холоду. Подогрейте пробирки с разбавленными кислотами. Объясните, какой газ выделяется в обоих случаях на холоду и при нагревании? Напишите соответствующие уравнения реакций. По запаху установите выделение SO2 при взаимодействии алюминия с концентрированной серной кислотой на холоду. Осторожно нагрейте пробирку. Объясните происходящие изменения. Напишите уравнения соответствующих реакций.

Опыт 6. Взаимодействие металлического алюминия со щелочью.

Маленький кусочек алюминия поместите в пробирку и добавьте 5-10 капель 2 н раствора щелочи. Легко ли алюминий растворяется в щелочи?

Напишите суммарное уравнение реакции и подберите коэффициенты.

Опыт 7. Получение гидроксида алюминия и исследование его свойств.

В две пробирки поместите по 4-6 капель раствора соли алюминия и осторожно добавьте в каждую по 1-3 капли 2 н раствора едкого натра до образования осадка гидроксида алюминия. К полученному осадку прибавьте в одной пробирке 3-5 капель 2 н раствора едкого натра, в другой - соляной кислоты.

Объясните, что наблюдается в обоих случаях? Напишите в молекулярном и ионном виде уравнения реакций получения гидроксида алюминия, взаимодействие гидроксида алюминия с кислотой и щелочью, диссоциации гидроксида алюминия.

Опыт 8. Получение металлического олова.

Смешайте на бумаге (немного » 0,5 г) диоксида олова SnO2 с двойным количеством порошкообразного угля, пересыпьте смесь в пробирку, укрепив ее в штативе горизонтально. Нагревайте смесь в течении 10-15 мин. Прекратив нагревание, дайте пробирке охладиться и высыпьте на бумагу. Отделите из смеси блестящие крупинки олова. Напишите уравнение реакции восстановления диоксида олова углем.

Опыт 9. Взаимодействие олова с кислотами.

В пять пробирок положите по маленькому кусочку металлического олова. В каждую пробирку добавьте последовательно по 5-10 капель растворов кислоты: соляной, серной, концентрированной серной, разбавленной азотной и концентрированной азотной кислот. Отметьте, что наблюдается в каждом случае. Напишите соответствующие уравнения реакций, подберите коэффициенты методом электронно-ионного баланса.

Опыт 10. Восстановительные свойства иона Sn2+.

а) Восстановление железа (III).

В две пробирки внесите по 1-3 капли растворов хлорида железа (III) и гексациано(III)феррата калия K3[Fe(CN)6] и по 5-10 капель воды. Отметьте окраску полученного раствора. Одну пробирку сохраните для сравнения в качестве контрольной, в другую добавьте 2-4 капли раствора хлорида олова (II). Как изменилась окраска по сравнению с первоначальной? Напишите уравнение реакции восстановления FeCl3 хлоридом олова и взаимодействия получившегося хлорида железа (II) с K3[Fe(CN)6].

б) Восстановление бихромата калия.

Внесите в пробирку 5-10 капель раствора соли хлорида олова (II) и 4-5 капель соляной кислоты. К полученному раствору постепенно по 1 капле добавьте бихромат калия. Как изменилась окраска раствора? Напишите уравнение реакций. Коэффициенты подберите методом электронно - ионного баланса.