Учебно-методическая разработка для студентов инженерных и экономического факультетов (стр. 2 )

Успешное усвоение курса химии невозможно без знания основных классов неорганических соединений. Задача данной самостоятельной работы состоит в контроле знаний школьной программы этого раздела химии студентами вуза.

При проработке этой темы необходимо:

- усвоить классификацию неорганических соединений и их номенклатуру;

- изучить общие химические свойства оксидов, кислот, оснований и солей, а также способы их получения;

- обратить внимание на то, что свойства оксидов зависят от свойств образующих их элементов; все солеобразующие оксиды неметаллов являются кислотными, свойства же оксидов металлов зависят от степени окисления металлов и с увеличением степени окисления металла основной характер оксидов убывает, а кислотный усиливается;

- усвоить генетическую связь между классами неорганических соединений;

- получить практические навыки в составлении химических формул и написании уравнений реакций.

Задания для самостоятельной работы

Вариант №1

1. Какие соединения называются оксидами? Какие из приведенных оксидов Fe2O3, CrO3, NO2, P2O5, MnO, MnO2 являются кислотными? Напишите уравнения реакций взаимодействия кислотных оксидов со щелочами.

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

Fe→Fe2O3+НСl →?→Fe(OH)3?→Fe2(SO4)3.

3. Напишите уравнения реакций взаимодействия гидроксида кальция с серной кислотой, приводящих к образованию средней, кислой и основной солей. Назовите полученные соли.

Вариант №2

1. Какие вещества называются основаниями? Напишите формулы гидроксидов, которые соответствуют оксидам: MgO, Fe2O3, CrO, Mn2O3, SnO. Напишите уравнения реакций взаимодействия их с кислотами.

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

Al→Al2O3 +Н2SO4→?→Al(OH)3 +NaOH→?→AlCl3.

3. С какими из перечисленных веществ может взаимодействовать гидроксид кальция: а) оксид магния, б) оксид углерода (ІV), в) сульфат меди(ІІ), г) фосфорная кислота, д) гидросульфат кальция, е) гидрокарбонат магния? Напишите уравнения соответствующих реакций.

Вариант №3

1. Какие из приведенных гидроксидов обладают амфотерными свойствами: Zn(OH)2; Mg(OH)2; Al(OH)3; Mn(OH)2? Подтвердите амфотерность гидроксидов соответствующими уравнениями реакций.

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

С→CO2→CaCO3? + H2O→?→Ca(H2PO4)2 → Ca3(PO4)2

3. Напишите химические формулы солей: а) сульфат меди(ІІ); б) гидросульфат меди(ІІ); в) сульфат гидроксомеди(ІІ).

Вариант №4

1. Какие вещества называются солями? Какие новые соли можно получить при взаимодействии ниже приведенных солей: CuSO4; AgNO3; K3PO4; BaCl2?

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

Cu→CuCl2 +NaOH →?→Cu(HSO4)2→?→CuO

3. Укажите, с какими из перечисленных веществ может взаимодействовать серная кислота: а) оксид углерода (ІV); б) кальций; в) нитрат бария; г) оксид железа(ІІІ); д) гидроксид алюминия; е) сульфат гидроксокальция? Напишите уравнения соответствующих реакций.

Вариант №5

1. Напишите уравнения реакций получения следующих солей: а) дигидрофосфата кальция; б) сульфата гидроксомеди (ІІ), в) гидрокарбоната магния, г) хлорида гидроксоалюминия.

2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения: Zn→ZnSO4→Zn(OH)2+NaOH→?→ZnSO4

3. Какие из указанных веществ реагируют с гидроксидом натрия:

HNO3, CaO, CO2, CuSO4, Al(OH)3, P2O5 ? Напишите уравнения соответствующих реакций.

Вариант №6

1. Какие вещества называются кислотами? Напишите формулы следующих кислот: а) фосфорной, б) хлорной, в) хлороводородной, г) хромовой, д) серной, е) борной.

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

Mg →MgSO4 + KOH →? →(MgOH)2SO4 →MgSO4→ →MgCO3

3. Напишите уравнения реакций взаимодействия гидроксида кальция с серной кислотой, приводящих к образованию средней, кислой и основной соли. Назовите полученные соли.

Вариант №7

1. Напишите уравнения реакции образования: KMnO4, Ca3(PO4)3, BaSO4 в результате взаимодействия: а) основного и кислотного оксидов; б) основания и кислотного оксида; в) основного оксида и кислоты.

2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: P→Р2О5→H3PO4→Ba(H2PO4)2→Ba3(PO4)2+H2SO4→?

3.Назовите перечисленные соединения: MgOHCl, Fe(OH)3, (CuOH)2SO4, AlOH(NO3)2. Напишите уравнения реакций получения этих соединений.

Вариант №8

1. Какие из приведенных оксидов обладают амфотерными свойствами:CaO, ZnO, Al2O3, CrO3, FeO? Напишите уравнения соответствующих реакций.

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

K2O→KOH→KHCO3→? →CaCO3→Ca(HCO3)2 ?

3. Назовите перечисленные кислоты: HMnO4, H2CrO4, HNO3, H2SiO3, H3PO4, H2SO3. Выпишите кислотные остатки и укажите их заряд.

Вариант №9

1. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно получить: сульфид свинца, хлороводород, сульфат бария, гидроксид железа(Ш), гидрофосфат кальция, кремниевую кислоту.

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

Al→Al2 (SO4)3 + KOH →? → AlCl3→AlPO4.

3. Укажите, какие из перечисленных веществ могут взаимодействовать с водой: а) оксид кальция; б) медь; в) натрий; г) оксид фосфора(V);

д) оксид кремния(ІV); е) оксид серы(VІ). Напишите уравнения соответствующих реакций.

Вариант №10

1. Какие соли называются основными? Напишите уравнения реакций получения возможных основных солей из гидроксида железа (Ш) и превращения их в среднюю соль.

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

CaCO3→ CaO→ Ca (H2PO4)2→CaHPO4→Ca3 (PO4)2 + + H2SO4 →?

3. Напишите уравнения реакций, доказывающих кислотный характер оксидов: SeO2, SO3, Mn2O7, P2O5, CrO3.

Вариант №11

1. Какие химические свойства характерны для оснований? Напишите уравнения соответствующих реакций для гидроксида бария и гидроксида магния.

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

S→SO3→ H2SO4→CuSO4→? →CuO→Cu (NO3)2.

3. Напишите уравнения реакций образования BaCO3, Na3PO4, Ca(NO3)2 в результате взаимодействия: а) основного и кислотного оксидов; б) основного оксида и кислоты; в) соли и кислоты.

Вариант №12

1. Напишите уравнения реакций, приводящие к образованию: а) кремниевой кислоты; б) фосфорной кислоты; в) хлороводородной кислоты.

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

Mg→MgCl2→Mg (OH) 2→Mg (HCO3)2→MgCO3→MgO.

3. Назовите следующие соединения: MnO2, FeO, NaHSO4, Al(OH)3, P2O5, NO2, H2SO3. Какие из них могут взаимодействовать с гидроксидом натрия? Напишите уравнения соответствующих реакций.

Вариант №13

1. С какими химическими соединениями взаимодействуют кислоты? Напишите уравнения соответствующих реакций для серной и фосфорной кислот.

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

Al→Al2 (SO4)3→Al (OH) 3 + NaOH →? →AlCl3.

3. Назовите соли: Ba (HSO4)2, Al(OH)2 CI, NaHCO3. Напишите уравнения реакций получения этих солей.

Вариант №14

1. Какие соединения называются солями? Напишите уравнения реакций получения следующих солей: Cu (NO3)2, CaCO3, Ca (H2PO4)2, Mg (HCO3)2, (MgOH)2SO4.

2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения:(NH4)2CO3→NH3→NH4OH→NH4H2PO4→ →(NH4)2HPO4→(NH4)3PO4.

3. С какими из перечисленных веществ может взаимодействовать серная кислота: Ag, Ca (OH) 2, NO2, Fe2O3, Mn2O7, Na2ZnO2, Ca? Напишите уравнения соответствующих реакций.

Вариант №15

1. Какие из указанных гидроксидов могут образовывать основные соли: Cu (OH) 2, Ca (OH) 2, NaOH, Al (OH) 3, KOH? Напишите уравнения реакций получения основных солей.

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

Na→NaOH→Na2ZnO2→ZnSO4→Zn (OH) 2?

3. Какие из указанных веществ взаимодействуют с гидроксидом калия: N2O3, H2S, MnO, H3PO4, FeCl3, Mn (OH) 4? Напишите уравнения соответствующих реакций.

3. ТЕМА "Строение атома и периодический закон "

Строение атома и периодический закон являются вопросами, составляющими теоретическую основу всего курса общей химии.

При изучении этой темы следует:

- ознакомиться с протонно-нейтронной теорией строения атома;

- уяснить значения квантовых чисел для энергетической характеристики состояния электронов в атоме, принцип Паули, правило Гунда и порядок заполнения электронных уровней, подуровней и орбиталей;

- выяснить взаимосвязь между положением элемента в периодической системе и строением его атома;

- рассмотреть изменение свойств элементов в периодах и группах с точки зрения строения их атомов;

- приобрести навыки в составлении моделей атомов, электронных формул, определения числа валентных электронов и возможных степеней окисления.

При ответе на первый вопрос темы "Строение атома и периодический закон" следует придерживаться такого плана:

а) написать химический символ элемента, указав заряд ядра атома, равный его порядковому номеру в периодической системе, и рядом указать число протонов и нейтронов в ядре. Затем указать номер периода и номер группы и название подгруппы;

б) показать строение атома 3-мя способами: 1) используя модель Косселя, 2) электронной формулой, 3) графической электронной схемой (для электронного слоя, содержащего валентные электроны);

в) определить, является элемент металлом или неметаллом, а также определить к какому электронному семейству (s-, p-,d- или f-семейство) он относится;

г) определить возможные степени окисления в основном и возбужденном состояниях атома и составить формулы характерных соединений (водородных и кислородных).

Задания для самостоятельной работы

Вариант №1

1. Исходя из положения элементов в периодической системе, дайте характеристику атомов: а) серы; б) марганца.

2. Составьте формулы оксидов и гидроксидов элементов второго периода, отвечающих их высшей степени окисления. Как изменяется кислотно-основной характер этих соединений?

3. Дайте определение электроотрицательности. Как изменяется электроотрицательность р-элементов в VІІ-А подгруппе? Как изменяется их окислительная активность и почему?

4. Напишите электронные формулы атомов Zn и Cl и соответствующих ионов: Zn2+, Cl‾

Вариант №2

1.Исходя из положения элементов в периодической системе, дайте характеристику атомов: а) железа; б) хлора.

2. Составьте формулы оксидов и гидроксидов элементов ІІІ-А подгруппы. Как изменяется кислотно-основной характер этих соединений и почему?

3. Дайте определение энергии ионизации. Как изменяется восстановительная активность элементов ІІ - А подгруппы и р-элементов ІІІ периода.

4. Напишите электронные формулы атомов Са и N и соответствующих ионов: Ca2+, N3‾.

Вариант №3

1. Исходя из положения элементов в периодической системе, дайте характеристику атомов: а) хрома; б) азота.

2. Какую низшую и высшую степень окисления проявляют углерод, фосфор, сера и йод? Составьте формулы соединений данных элементов, отвечающих этим степеням окисления. Как изменяется их окислительная активность?

3. Что характеризует орбитальное квантовое число? Какие значения оно принимает? Какие типы электронных орбиталей вам известны?

4. Какое состояние атома называется возбужденным? Изобразите распределение электронов по квантовым ячейкам в нормальном и возбужденном состоянии атома фосфора.

Вариант №4

1. Исходя из положения элементов в периодической системе, дайте характеристику атомов: а) молибдена; б) углерода.

2. Какой из элементов четвертого периода – ванадий или мышьяк – обладает более выраженными металлическими свойствами? Напишите формулы кислородных соединений этих элементов, укажите их характер.

3. Что называется сродством к электрону? Как изменяется окислительная активность неметаллов VІ-А подгруппы?

4. Напишите электронные формулы атомов Mn, Cl и соответствующих ионов: Mn4+, S2‾.

Вариант №5

1. Исходя из положения элементов в периодической системе, дайте характеристику атомов: а) никеля; б) мышьяка.

2. Составьте формулы оксидов и гидроксидов элементов третьего периода, отвечающих их высшей степени окисления. Как изменяется кислотно-основной характер этих соединений?

3. Как изменяется электроотрицательность и окислительная активность элементов ІV-А подгруппы? Составьте формулы водородных соединений элементов этой группы.

4. Напишите электронные формулы атомов Fe и Se и соответствующих ионов: Fe6+, Se2‾.

Вариант №6

1. Исходя из положения элементов в периодической системе, дайте характеристику атомов: а) цинка; б) кремния.

2. У какого из элементов четвертого периода – хрома или селена – сильнее выражены металлические свойства? Почему? Составьте формулы оксидов и гидроксидов, укажите их характер.

3. Как изменяется восстановительная активность элементов третьего периода? Почему? Составьте формулы оксидов этих элементов.

4. Напишите электронные формулы атомов Co и Cl и соответствующих ионов: Co2+, Cl3+.

Вариант №7

1.Исходя из положения элементов в периодической системе, дайте характеристику атомов: а) алюминия; б) германия.

2. Марганец образует соединения, в которых проявляет степени окисления: 2+, 3+, 4+, 6+, 7+. Составьте формулы его оксидов и гидроксидов, отвечающих этим степеням окисления, укажите их характер.

3. Как изменяется окислительная активность элементов ІV-А подгруппы, р-элементов V периода? Дайте мотивированный ответ.

4. Напишите электронные формулы ионов: P5+, Cr3+.

Вариант №8

1. Исходя из положения элементов в периодической системе, дайте характеристику атомов: а) ванадия; б) йода.

2. Исходя из величины степени окисления атомов, определите, какой из двух гидроксидов является более сильным основанием: а) Fe(OH)2 или Fe(OH)3,

б) Mn(OH)2 или Mn(OH)4, в) Sn(OH)2 или Sn(OH)4?

3. Как изменяется радиус атомов у элементов V-А подгруппы, р-элементов четвертого периода? Как изменяется их окислительная активность?

4. Напишите электронные формулы ионов: Br5+, Co2+.

Вариант №9

1. Исходя из положения элементов в периодической системе, дайте характеристику атомов: а) сурьмы; б) меди.

2. Какую высшую и низшую степени окисления проявляет кремний, мышьяк, селен, хлор? Составьте формулы соединений данных элементов, отвечающих этим степеням окисления.

3. Как изменяется восстановительная активность s–элементов первой группы? Составьте формулы оксидов и гидроксидов элементов этой группы. Как изменяется основной характер этих гидроксидов?

4. Напишите электронные формулы атомов и соответствующих ионов: Mn7+, I‾.

Вариант №10

1. Исходя из положения элементов в периодической системе, дайте характеристику атомов: а) молибдена; б) брома.

2. У какого из р-элементов пятой группы периодической системы – фосфора или сурьмы – сильнее выражены неметаллические свойства? Составьте формулы водородных и кислородных соединений этих элементов.

3. Как изменяется восстановительная активность металлов II-А подгруппы? Как изменяется основной характер оксидов и гидроксидов этих металлов?

4. Напишите электронные формулы атомов Ni, P и соответствующих ионов: Ni3+, P3‾.

Вариант №11

1. Исходя из положения элементов в периодической системе, дайте характеристику атомов: а) железа; б) селена.

2. Какую низшую степень окисления проявляют: хлор, сера, азот, углерод? Составьте формулы водородных соединений этих элементов. Как изменяется восстановительная способность этих соединений?

3. Укажите самый активный металл и неметалл пятого периода. Напишите формулы их оксидов и укажите их характер.

4. Напишите электронные формулы атомов Br, Mn и соответствующих ионов: Br‾, Mn6+.

Вариант №12

1. Исходя из положения элементов в периодической системе, дайте характеристику атомов: а) вольфрама; б) фосфора.

2. Как изменяются свойства р–элементов V-А подгруппы? Составьте формулы соединений, отвечающих их низшей и высшей степеням окисления.

3. Хлор образует соединения, в которых он проявляет степени окисления 1+, 3+, 5+, 7+. Составьте формулы его оксидов и гидроксидов, отвечающих этим степеням окисления. Как изменяется сила кислот?

4. Напишите электронные формулы атомов Al, As и соответствующих ионов: Al3+, As3‾.

Вариант №13

1. Исходя из положения элементов в периодической системе, дайте характеристику атомов: а) марганца; б) германия.

2. Как изменяется кислотно-основной характер оксидов и гидроксидов хрома, соответствующих степеням окисления 2+, 3+, 6+?

3. Как изменяется окислительная активность, неметаллические свойства элементов VІІ-А подгруппы? Составьте формулы водородных соединений элементов этой подгруппы.

4. Напишите электронные формулы атомов Ca, Sn и соответствующих ионов: Ca2+, Sn4+.

Вариант №14

1. Исходя из положения элементов в периодической системе, дайте характеристику атомов: а) бария; б) брома.

2. На каком основании хром и сера, фосфор и ванадий располагаются в одной группе? Почему их помещают в разные подгруппы? Составьте формулы высших оксидов этих элементов и определите их характер.

3. Какое состояние атома называется возбужденным? Изобразите распределение электронов по квантовым ячейкам в нормальном и возбужденном состояниях атома серы.

4. Напишите электронные формулы ионов: Ge4‾, Pb2+.

Вариант №15

1. Исходя из положения элементов в периодической системе, дайте характеристику атомов: а) олова; б) фосфора.

2. Что характеризует спиновое квантовое число электрона? Какова максимальная спин-валентность атома с распределением валентных электронов …5s25p3?

3. Как изменяется электроотрицательность, окислительная активность, неметаллические свойства р-элементов пятого периода? Составьте формулы высших оксидов этих элементов.

4. Напишите электронные формулы ионов: Cr3+, Cl‾.

4. ТЕМА: "Химическая связь, строение молекул"

Теория химической связи относится к числу основных вопросов курса химии, т. к. свойства веществ и их реакционная способность зависят не только от состава, строения молекул, но и от типа химической связи между атомами. При изучении этой темы необходимо:

- разобраться в механизме образования ионной, ковалентной и металлической связей;

- усвоить свойства и разновидности ковалентной связи;

- изучить особенности свойств соединений с различными типами химических связей;

- приобрести навыки в составлении электронных схем образования молекул с различными типами химической связи.

1. Укажите тип химической связи в молекулах соединений вашего варианта.

2. Составьте электронные схемы образования молекул с ковалентной связью. Электроны, каких орбиталей атомов принимают участие в образовании ковалентной связи? Определите валентность и степени окисления атомов в молекуле.

3. Изобразите электронными уравнениями процессы образования соединений с ионной связью.

Варианты контрольных заданий в таблице №2

№варианта	Формулы соединений
1	I2	HI	CrCl3	PbO	(H2O)n
2	NH4Cl	BaI2	AsH3	K2O	F2
3	Cl2	Mn2O3	CH4	ZnS	SiO2
4	Fe2O3	N2	NaBr	NH4+	SO2
5	Al	MgO	N2	H2S	FeCl3
6	PCl3	HF	Mn2O3	Cl2	PI2
7	CO2	H2S	PbCl4	Fe2S3	Br2
8	KOH	Br2	ZnO	AlBr3	H2O
9	CuCl	HBr	CO2	Cr2O3	I2
10	O2	CaS	Na2O	H2S	CCl4
11	(HF)n	SiBr4	Cl2	CuO	AlI3
12	Cu	F2	Al2O3	KBr	SiO2
13	Br2	CH4	NaOH	Cu2O	Al2S3
14	NH3	SiO2	MgBr2	CrO	I2
15	HBr	Fe2O3	(H2O)n	Cl2	FeCl3

5. ТЕМА: "Комплексные соединения"

При изучении этой темы необходимо:

- разобраться в механизме донорно-акцепторной связи и особенностях координационных соединений, их структуре, устойчивости и типах лиганд;

- уметь определять координационное число иона-комплексообразователя, его заряд, а также заряд комплексного иона; дать названия рассматриваемым комплексным соединениям.

- приобрести навыки в составлении уравнений реакций образования и диссоциации комплексных соединений;

- иметь представление о значении и применении минеральных, органических и органоминеральных комплексных соединений в сельском хозяйстве.

1. Заполните пропуски в таблице №3 и напишите выражения для констант диссоциации (нестойкости) комплексных ионов.

№	Комлексообразователь	Лиганды	Координационное число	Внутренняя сфера комплекса	Ионы внешней сферы	Формула комплексного соединения
1	2	3	4	5	6	7
1						К2[Zn(OH)4]
Pt4+	Cl─	6		K+
2				[Cu(NH3)4]2+	SO42─
Al3+	OH─	6		Na+
3	Cr3+	H2O	6		Cl─
					K[BF4]
4				[Zn(OH)4]2─	Na+
Fe3+	CN─	6		K+
5	Au3+	Cl─	4		H+
					K[Ag(CN)2]
6				[Co(NH3)6]3+	Cl─
Ni2+	H2O	6		SO42─
7						K2[Ni(CN)4]
Ag+	NH3	2		Cl─
8				[Al(OH)4]─	K+
					Na3[Co(NO2)6]
9	Pt2+	NH3	4		Cl─
					[Ni(NH3)6]SO4
10				[FeF6]4─	K+
					Na3[CoF6]
1	2	3	4	5	6	7
11	Al3+	H2O	6		Cl─
					K3[AlF6]
12	Sn2+	OH─	4		Na+
			[Cu(H2O)4]2+	NO3─
13						Na3[CoF6]
W4+	CN─	8		K+
14	Cu2+	CN─	4		Na+
			[Ni(NH3)6]2+	Br─
15						Na2[HgI4]
Ca2+	NH3	8		Cl─

2.Определите заряд внутренней координационной сферы и составьте формулы двух веществ, в которые она входит. Определите координационное число комплексообразователя: